Diodi on puolijohdelaite ja yksi elektroniikan peruskomponenteista. Sillä on yksisuuntainen johtava luonne, mikä mahdollistaa virran kulkemisen vain yhteen suuntaan. Tämän ominaisuuden ansiosta diodeja käytetään laajalti elektronisissa piireissä. On kuitenkin olemassa useita ongelmia, joita ilmenee käytettäessä diodeja rinnakkain, ja tässä artikkelissa käsitellään yksityiskohtaisesti näitä ongelmia ja selitetään, miksi niitä ei pitäisi käyttää rinnakkain. Selitämme kolme pääasiaa:
I. Valmistusprosessin poikkeamat ja diodien voltammetriset ominaisuudet
Diodien väliset parametrien erot ovat yksi syy, miksi niitä ei voida käyttää rinnakkain. Vaikka valmistajat voivat tehdä parhaansa varmistaakseen, että parametrit ovat yhdenmukaisia diodien välillä, käytännössä nämä parametrit voivat vaihdella. Esimerkiksi erilaiset valmistuserät, lämpötilat ja muut tekijät voivat johtaa eroihin parametreissa, kuten virta, kyllästysvirta ja käänteinen kyllästysvirta.
Diodin virta-jännite-ominaisuudet ovat epälineaarisia, kuten alla on esitetty
Hyvin pienet jännite-eroparit johtavat erittäin suuriin virtaeroihin.
Kun kahta diodia, joilla on identtiset voltammetriset ominaisuudet, käytetään rinnakkain, näiden kahden diodin virta ei jakaannu teoreettisten arvojen mukaisesti valmistusprosessin poikkeamien aiheuttamien erilaisten jännitehäviöiden vuoksi, mikä puolestaan johtaa virran epätasaiseen jakautumiseen. ja jotkut diodit voivat ylittää sallitut rajansa, mikä voi myös johtaa diodivaurioihin.
Jos diodeja, joilla on erilaiset jännite-virta-ominaisuudet, kytketään rinnan, tämä voi johtaa siihen, että toinen diodeista kantaa suurimman osan kuormasta, kun taas muiden diodien läpi ei kulje juuri lainkaan virtaa, jolloin balansoitu virta ei saavuteta.
II. Lämpötilan ominaisuudet
Lämpötilan vaikutus diodeihin on merkittävä ja voi vaikuttaa niiden virta-jännite-ominaisuuksiin ja muihin sähköisiin parametreihin. Kun diodeja käytetään rinnakkain, lämpötilan vaikutus voi johtaa suuriin eroihin kahden diodin virta-jännite-ominaisuuksissa, mikä puolestaan johtaa siihen, että diodit eivät pysty tasapainottamaan virtaa tehokkaasti.
Kun virran epätasapaino saa yhden diodin kuumenemaan voimakkaasti ja yksi diodi ei kuumene, tämä puolestaan pahentaa virran epätasapainoa ja johtaa lopulta yhden diodin vaurioitumiseen.
III. Vuotovirta
Käytettäessä diodeja rinnakkain, vuotovirta on myös yksi niistä tekijöistä, jotka voivat aiheuttaa virran epätasapainon. Jos kaksi diodia, joilla on eri vuotovirtatasot, kytketään rinnan, vuotovirta aiheuttaa sen, että virtaa ei tasapainoteta tehokkaasti käänteisen biasin alla. Diodi, jolla on suurempi vuotovirta, kuljettaa enemmän virtaa, mikä voi johtaa yhden diodin ylikuormittumiseen ja vaurioitumiseen. Lisäksi, koska vuotovirta voi vaihdella diodista toiseen, tämä voi johtaa jännitteen epätasapainoon yksittäisten diodien välillä, mikä puolestaan voi johtaa siihen, että virta ei ole tasapainossa.
