Diodos paralelos são uma má idéia?

Estou tentando reparar uma fonte de alimentação de 800 W (veja minha pergunta anterior sobre isso.) Uma coisa que me impressiona é que o design possui dois pacotes de diodos schottky (no TO-220) em paralelo. Sempre me disseram que isso era uma má idéia, mas como eles são acoplados termicamente ao mesmo dissipador de calor, isso apresenta um problema nesse caso? Também notei o mesmo para o retificador da ponte de entrada, dois são usados ​​em paralelo.

O problema de colocar os diodos em paralelo é que, à medida que aquecem, sua resistência diminui. Como resultado, esse diodo acaba consumindo mais corrente que o outro, resultando em aquecimento ainda mais. Como você provavelmente pode ver, esse ciclo causará uma fuga térmica, causando a queima do diodo, se você fornecer corrente suficiente.

Agora, o fato de você acoplá-los ao mesmo dissipador de calor reduzirá um pouco esse efeito, mas eu ainda não o recomendaria. Existem muitas incógnitas que afetarão isso para nunca confiar nela, especialmente em um produto comercial.

Agora, no caso desta fonte de alimentação que você está vendo, pode muito bem ser que eles tenham gastado tempo para combinar os diodos o mais próximo possível e permitir que o dissipador de calor os mantenha na mesma temperatura.

Também pode ser que eles estejam executando os diodos muito abaixo de sua capacidade e colocando o segundo em paralelo para que nem sempre os executem perto da capacidade máxima, mas acho isso improvável.

Se você colocar um resistor de baixo valor, por exemplo, 1 ohm ou 1/2 ohm, algo assim, em série com cada diodo, e depois paralelizar esses conjuntos, os resistores ajudam a manter a carga uniforme entre os dois diodos. Se um diodo começa a absorver mais a corrente de carga (como faria com a fuga térmica), a queda de IV no resistor diminui a tensão desse diodo, tendendo a empurrar a corrente de volta para baixo.

Os resistores precisam ser classificados quanto à perda de I ^ 2 * R em que incorrem, e isso geralmente significa classificações de vários watts. Felizmente, esse tipo de coisa geralmente é encontrado apenas em fontes de alimentação, onde a indutância associada aos resistores enrolados em fio não é uma coisa ruim. Geralmente não é um problema encontrar 0,1 ohm, 0,25 ohm etc. em 5W em diante.

Não é o ideal, mas na prática você geralmente pode se safar, especialmente se forem acoplados termicamente. Se o problema não é o potencial, o coeficiente de temperatura do silício pode aumentar a corrente, mas na prática eles tendem a se aquecer na mesma taxa, e a resistência à inclinação nunca é zero, então você ainda terá o compartilhamento atual, mesmo quando um estiver mais quente.

Os diodos de carboneto de silício (SiC) podem ser paralelos sem problemas.

À medida que um diodo aquece, sua resistência aumenta e outros diodos absorvem mais corrente. A equalização de corrente é garantida pelo material semicondutor SIC. Você não precisa se preocupar com a fuga térmica. No entanto, eles ainda são caros.

Alguns comentários:

1) Se o que você tem é um pacote duplo, porque estava em estoque ou usado em outro lugar na sua lista técnica, etc., vá definitivamente em frente e em paralelo. Não há nada a perder.

2) Alguns tipos menos comuns de diodos, como o carboneto de silício, aumentam a tensão com a temperatura e, portanto, podem ser razoavelmente bem paralelos.

Do mundo da energia de comutação, vi diodos e pontes paralelos, como você descreveu. A esperança é que, com dissipador de calor correspondente e pequena variação de peça para peça, os dispositivos compartilhem a carga sem nenhum tipo de balanceamento externo. Naturalmente, não há garantias, portanto cada um dos dispositivos deve ser classificado para lidar com a corrente de carga total, caso contrário, pode haver "problemas" (para dizer o mínimo) ...

Uma coisa que não vejo discutido é o pico da corrente média. Os retificadores paralelos possuem um capacitor no lado CC que é carregado um pouco próximo do pico de tensão. Portanto, os retificadores conduzem apenas quando o pico de tensão CA excede a tensão do capacitor mais uma queda de 1 diodo. Se a carga média no lado CC for de 1 amp, os retificadores conduzirão correntes de pico várias vezes mais.

Portanto, os retificadores veem altas correntes de pico, e isso faz com que a baixa resistência interna das junções de diodo pareça estar igualando a corrente entre os retificadores paralelos, assim como a sugestão de alguém para adicionar resistores externos para equilibrar a corrente. Eu já vi isso acontecer com LEDs.

Portanto, parece-me que, além de (ou em vez de) diodos correspondentes à tensão direta, eles devem ser correspondidos à tensão direta no pico de corrente.

Aqui está um .PDF da ST com o âmago da questão. Depois de ler, retirei que, se a diferença de tensão de avanço for menor que 40 mV, não há problema em diodos paralelos.

https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.st.com/resource/en/application_note/dm00098381.pdf

Puro e simples, dois diodos incompatíveis não compartilham a corrente igualmente. Não há falha ou fuga, a menos que seja acionado por uma fonte de tensão com corrente ilimitada. Um cenário popular entre os acadêmicos sem aplicativo prático. Na realidade, uma fonte de alimentação pode ter uma carga de 5 A e, se for realmente incompatível, quase 5 Amps fluirão através de um e quase nenhum no outro.

Você pode usar resistores em série para melhorar a correspondência. A série R seria calculada por R = 0,6 / Imax. Outro método que usei com sucesso é encontrar um módulo retificador de ponte com classificação adequada e encurtar os terminais CA juntos ("cátodo") junto com o uso do terminal + ("ânodo"). No último caso, você não precisa usar resistores de equalização para a maioria das aplicações, pois os dois diodos de ponte estão no mesmo molde e compartilham o mesmo ambiente térmico. Para aplicações exigentes, você ainda pode adicionar resistores de equalização à solução de retificador em ponte, inserindo-os em série em cada perna de CA. Finalmente, resistores de séries de valores ôhmicos menores farão o trabalho com a solução do módulo retificador em ponte, uma vez que os diodos são muito semelhantes no início. Conseqüentemente,

Crispy17

Todo mundo parece estar negligenciando a quantidade pequena, mas ainda significativa, de resistência inerente às derivações dos diodos Schottky em paralelo (ou duplo) . Se um diodo começa a "consumir" mais corrente do que o (s) seu (s) parceiro (s) paralelo (s), o aumento da resistência dos condutores de sua embalagem [com um coeficiente de temperatura positivo (diferente das junções) nb] diminui automaticamente a tensão que está sendo acionada na junção [s] . Essa ação [compartilhada] contínua de gangorra entre os dois ou mais diodos calculará a média da corrente ao longo do tempo, desde que a quantidade de demanda atual não seja excessiva, é claro.

Também pensei que diodos paralelos são uma má idéia, mas, pensando nisso, não tenho certeza. Se a corrente no diodo 1 for maior que a do diodo 2, a queda de tensão direta (Vf) do primeiro aumentará, o que significa que mais corrente seguirá a rota "mais curta" do diodo 2. Isso parece um circuito de auto-regulação que se mantém equilibrado.
A condição é que as características Vf-If sejam comparáveis, o que deve ser o caso dos diodos do mesmo lote.

edit
Para que as características Vf-If sejam as mesmas, ambos os dispositivos devem ter a mesma temperatura, portanto devem ser acoplados termicamente, melhor na mesma embalagem.