Digamos que tengo dos fuentes de alimentación de 12V: 12V_A y 12V_B. Qué sucede en los siguientes escenarios:
Tienes que entender que los diodos son resistencias que cambian de valor según el voltaje que se encuentre entre ellos.
Debe estar familiarizado con la relación de corriente de voltaje de un diodo.
Perositomasesegráficoytrazaslapendientefrentealvoltaje,obtienesV/I,queeselgráficoderesistenciafrentealvoltaje,esprobablequeestésmenosfamiliarizadoyseveaalgoasí.
Teniendo eso en cuenta, echemos un vistazo a sus casos.
En el caso 1, si son diodos emparejados, ambos tendrán el mismo voltaje a través de ellos y ambos conducirán por igual. En realidad, diferirán y el diodo que tenga el umbral de voltaje más pequeño conducirá mucho más.
En el caso 2, el diodo superior tendrá un voltaje más alto y conducirá más que el inferior. Lo que hace el de abajo depende de tu definición de ligeramente. Si el lado derecho del diodo tiene un voltaje más bajo que el izquierdo, seguirá conduciendo pero con una resistencia más alta. Si se invierte el voltaje, se perderá un poco.
En el caso 3, obviamente el diodo superior está conduciendo, el diodo inferior presentará una gran resistencia y perderá algo de corriente hacia la izquierda, o el voltaje excederá el voltaje de ruptura inversa y conducirá nuevamente hacia la izquierda y baje la salida.
Podemos representar sus dos fuentes de voltaje de entrada como:
$$ V_A = 12 $$ $$ V_B = 12 + V _ {\ text {offset}} $$
Luego podemos barrer el valor del voltaje de compensación:
Creo que explorar esto visualmente usando una simulación rápida es una buena manera de obtener una idea general de lo que está sucediendo, con el voltaje de compensación en el eje x, y las corrientes a través de cada diodo en el eje y:
Hay una región donde ambos diodos están conduciendo, y hay regiones más allá de donde uno u otro está básicamente apagado.
En realidad, el tamaño de estas regiones dependerá de los diodos y del nivel actual. Incluso dos diodos del mismo número de pieza pueden no mostrar la intersección actual a una tensión de compensación exactamente cero debido a las variaciones de fabricación.
Su tercera pregunta podría responderse configurando $$ V _ {\ text {offset}} = - 12 $$ pero creo que puede extrapolar ese comportamiento en gran medida del gráfico anterior.
Si 12_A = 12_B = 12.00 V. ¿Conducen ambos diodos?
Parcialmente sí. Compartirían la corriente dibujada si ambos diodos tuvieran valores de Vdrop iguales, pero eso es raro. Lo más probable es que un diodo domine el flujo de corriente.
Si 12_A es ligeramente superior a 12V_B. ¿Conduce el diodo superior? O ambos?
Sí, incluso si es ligeramente más alto que el diodo dominará el flujo actual.
Si 12_A = 12V y 12V_B = 0. Sabemos que el diodo superior es seguro, pero ¿también hay fugas a través del diodo inferior?
En las condiciones en que la entrada (ánodo) está en el potencial de tierra, los diodos schottky tienen una corriente de fuga más alta que la mayoría. Si es impulsado por un colector PNP, no hay corriente de fuga.
Tenga en cuenta que mis respuestas suponen un consumo de corriente de 1 mA o más. A niveles de uA bajos, los diodos no se pueden "ENCENDER" correctamente.
Para el primer orden, los diodos se conducen si el voltaje a través de ellos supera el voltaje de umbral (en algún lugar alrededor de 0.4 V para los diodos Schottkey mostrados).
La aproximación se interrumpe para algunas de sus preguntas, porque el "umbral" no es un interruptor de encendido / apagado, es un aumento exponencial rápido y varía ligeramente de diodo a diodo.
Entonces: 1) A = 12V, B = 12V, Salida = (12-0.4 = 11.6V) Aquí, ambos diodos conducirán. Los voltajes a través de ellos son iguales pero, debido a la variación de una parte a otra, uno todavía puede conducir significativamente más que el otro (o, pueden ser casi iguales)
2) A > 12V, B = 12V. Dependiendo de lo que quiere decir con "ligeramente" más alto, A o B podrían conducir más si el voltaje "ligeramente más alto" todavía está dentro de la variación de parte a parte de los diodos. Si por "ligeramente más alto" quiere decir, digamos, 0.1V más alto, A conducirá mucho más que B. Si A es solo 1 mV más alto que B, está dentro de la variación de parte a parte y cualquiera de los diodos podría estar conduciendo más.
3) A = 12V, B = 0V, Out = 11.6V. Sí, hay una fuga inversa a través de B. Si su diodo es, digamos, este , obtendrá alrededor de 0.05uA de fuga inversa. Definitivamente no habrá ninguna corriente en la dirección de avance a través de B.
RE: tu segundo & Terceras preguntas solamente. (Primero debería ser obvio, sí, pero rara vez es perfectamente igual debido a las tolerancias de mfg si se mezclan lotes).
Este es un ejemplo de 2 diodos de potencia Schottky clasificados para 0.305V @ 1A, por lo que tienen muchas más fugas que los diodos de señal pequeña e incluso más que los diodos de silicio.
Hice un voltaje artificial ligeramente menor de 0.1 V entre los diodos.
El Falstad simulado los trazados de alcance aquí muestran los valores máximo, mínimo de cada señal. Las fuentes de alimentación tienen 0 ohmios.
¿Qué diferencias en la corriente ve hacia adelante y hacia atrás?
¿Tiene sentido? ¿Ya has investigado el efecto temprano? ¿O ha visto la pendiente diV / ΔI = Rs (o ESR) de los diodos en las hojas de datos? ¿Alguna pregunta?
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