Elección de diodos para rectificador trifásico

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Estoy construyendo un rectificador para rectificar una señal de 3 fases para parte de un proyecto escolar, por lo que no estoy trabajando en estos niveles de potencia sin ayuda y supervisión.

Estopareceseruncircuitoapropiadoenloquerespectaalarectificación,perotengoalgunaspreguntas.Descubríqueelegirdiodosbasadosensushojasdedatosnoestansencillocomoanticipé.Elsistemaconelqueestoytratandomanejamuchapotencia;específicamente,tienequemanejarvaloresmáximosde40Vy40A,o1.6kWdepotencia.

Estoyinteresadoenlograrlamáximatransferenciadepotencia,porloquequierominimizarlacaídadetensióndirectadeldiodo.PoresarazónheestadomirandoprincipalmentealosdiodosSchottky.

Aquí hay un enlace a la hoja de datos a un diodo que puede ser adecuado. Y aquí hay un resumen de las especificaciones importantes:

Caída de tensión directa máxima (@ temp. de unión = 25 ° C): .48V

Voltaje inverso pico repetitivo: 45V

Corriente de salida rectificada promedio: 12A

Corriente de sobrecarga delantera máxima no repetitiva 8.3ms Media única de onda sinusoidal superpuesta a la carga nominal: 200A

El pico de voltaje inverso repetitivo tiene sentido con respecto a la cantidad de voltaje que puede manejar el diodo, pero el nivel de corriente máximo es un poco ambiguo para mí. ¿Qué significa exactamente el último parámetro? Parece que el diodo puede manejar hasta 200 A siempre que no se mantenga en el límite durante demasiado tiempo. Pero, ¿cómo puede este valor ser tan grande mientras que la corriente de salida rectificada promedio es solo de 12A? De cualquier manera, parece que este diodo no funcionará ya que solo puede manejar 12A en promedio.

No pude encontrar un enlace directo para la hoja de datos del siguiente diodo, pero es el primer éxito en Google a través de this link. Por lo que he visto, creo que llamaría a esto un diodo Schottky "dual". Aquí hay un resumen de las especificaciones relevantes:

Caída de tensión directa máxima (@ temp. de unión = 25 ° C, corriente directa = 60A): .90V

Voltaje inverso pico repetitivo: 200V

Corriente de salida rectificada promedio: 75A

Corriente de sobrecarga delantera máxima no repetitiva 8.3ms (@ temperatura de unión = 45 ° C): 600A

En primer lugar, ¿es común usar estos diodos "duales" para este tipo de cosas? La caída de voltaje hacia adelante parece muy alta para un Schottky. ¿Es eso para ambos diodos en un estado sesgado hacia adelante? La hoja de datos dice que todas las calificaciones son "por tramo", por lo que mi suposición es no. Además de eso, tengo este diodo más que capaz de trabajar con lo que estoy tratando de hacer.

Todavía estoy buscando, pero esos son los únicos buenos candidatos que he encontrado hasta ahora. Es fácil encontrar diodos clasificados para alta corriente o alto voltaje, pero no para ambos. ¿Por qué es eso?

    
pregunta Lefty

2 respuestas

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Los diodos son cosas muy complejas, que se componen de voltaje directo, corriente directa, corriente inversa, voltaje inverso, fuga de corriente inversa y tiempos de recuperación. Y luego, todos los voltajes y corrientes tienen valores de estado estable, valores máximos repetitivos y valores máximos no repetitivos.

Todo siempre tiene influencia.

La razón por la que los diodos a menudo son solo de alta corriente o alto voltaje es porque muchas de las características de un diodo son una compensación. Si desea un diodo con una gran capacidad de corriente y una muy buena especificación de voltaje inverso, necesitará mucho más material de silicona y muchos más controles durante el proceso que cuando elige solo uno para optimizar.

Ahora, asumo que su señal trifásica está en algún lugar entre 1 y 100Hz, ya que la mayoría de las aplicaciones de alimentación trifásica lo son. Esa es una frecuencia bastante baja para un diodo, por lo que puede omitir el "tiempo de recuperación inverso" y todos esos parámetros. Se refieren a la rapidez con la que el diodo comenzará a bloquear la corriente después de que se realizó anteriormente, pero para 100Hz alimentar cualquier recuperación es rápida.

Usted querrá asegurarse de que el diodo pueda manejar la tensión, incluso si no es exactamente lo que usted espera. Una cosa, por ejemplo, no especificó si el 40V es AC o el DC esperado. Asumiré AC. En ese caso, con 3 fases, obtendrá un voltaje de CC aproximado de 1,8 veces (redondeado) que, que es de 72 VCC.

Por lo tanto, su diodo debe tener al menos un voltaje inverso de 80V, preferiblemente superior a 100V.

Entonces, la tensión directa y la corriente están vinculadas. En la página 4, arriba a la izquierda, de su segunda hoja de datos (el diodo Microsemi) puede ver que a una temperatura de unión de 25 grados a 40A, solo tendrá una tensión directa de 0,8 V

Esa tensión directa es por un diodo, sí.

La diferencia entre la corriente directa del estado estacionario y la corriente directa no repetitiva máxima es que una corriente muy alta hará que el diodo caiga en un voltaje más alto y la potencia máxima total para un pico de 200A llega a estar muy por encima de los 200 W, incluso en su primer diodo .

Por una duración muy corta, y solo una vez, el diodo puede manejar esa cantidad de energía, pero si mantiene la corriente constante, la energía disipada se acumulará. Es por eso que el primero solo puede manejar 12A en forma continua, cualquier cosa superior hará que se caliente más de lo que su diseño interno puede deshacerse.

Ahora, muchos diodos tienen una Corriente Pico Repetitiva, basada en una rectificación de 2 fases 60 Hz o 50 Hz, que es un poco más alta que su corriente de estado estable, porque un diodo en un rectificador solo se usará parte del tiempo. Mitad en 2 fases y un tercio en 3 fases.

Entonces, si puede encontrar un diodo que tenga solo un estado estacionario de 35A, pero que permita una corriente pico repetitiva de 50 A o similar (o preferiblemente más alta), debería estar razonablemente seguro con su especificación de 40 A, si su señal trifásica no está por debajo de 35Hz.

    
respondido por el Asmyldof
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Los Schootky duales son populares porque es más fácil de usar para hacer un puente rectificador monofásico. La caída de voltaje a grandes corrientes siempre será grande; Los diodos regulares probablemente bajarán 1.5v o menos. Si necesita una caída muy baja, deberá usar la rectificación activa ( enlace ).

    
respondido por el ilkhd

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