Neste post, discutimos sistematicamente como conectar diodos em paralelo para atualizar as especificações gerais atuais do conjunto. Isso requer um arranjo de circuito especial para garantir uma distribuição uniforme de corrente entre os dispositivos.
Sempre que uma carga baseada em indutor estiver envolvida em um circuito CC, a incorporação de um diodo de proteção contra EMF ou um diodo de roda livre torna-se imperativo para proteger o BJT ou o mosfet responsável por acioná-lo.
Como calcular o diodo paralelo
No entanto, calcular e conectar diodos em paralelo nunca é uma tarefa fácil de implementar.
Todos sabemos que, assim como os capacitores, os indutores têm a propriedade de armazenar e reverter energia elétrica por si mesmos.
O armazenamento da energia elétrica ocorre quando o indutor é submetido a uma diferença de potencial em seus terminais enquanto a devolução ou descarga da energia elétrica armazenada ocorre no momento em que essa diferença de potencial é removida.
O “retrocesso” explicado acima da energia armazenada através de um indutor ou bobina é denominado como “back EMF” e, como a polaridade do “back emfs” é sempre oposta à diferença de potencial aplicada, torna-se uma séria ameaça ao dispositivo empregado para controlar ou acionar o indutor.
Diodos de alta corrente para proteção contra EMF
A ameaça reside no fato de que a tensão reversa infligida pelo indutor tenta atravessar o dispositivo de energia associado, como um BJT com polaridade reversa, causando um dano instantâneo ao dispositivo.
Uma ideia simples para combater esse problema é adicionar um diodo retificador diretamente na bobina ou no indutor, onde o cátodo se conecta ao lado positivo da bobina enquanto o ânodo se conecta ao negativo.
Esse arranjo de diodos nas bobinas CC também é chamado de roda livre ou diodo flyback.
Agora, sempre que o potencial através da bobina é removido, as fems de retorno geradas rapidamente encontram seu caminho através do diodo e são neutralizadas em vez de forçar o dispositivo de acionamento.
Um exemplo clássico desse fenômeno pode ser testemunhado em um estágio de driver de relé acionado por BJT, você pode ter encontrado muitos deles em vários circuitos diferentes. Um diodo pode ser visto normalmente conectado em tais estágios de drivers de relé, o que é feito para proteger o BJT das fems traseiras letais chutadas da bobina do relé toda vez que ele é desligado pelo BJT.
Esquema do Diodo de Alta Corrente Flyback
Sendo um relé uma carga relativamente pequena (bobina de alta resistência), normalmente um diodo 1N4007 de 1 ampere se torna mais do que suficiente para tais aplicações, no entanto, nos casos em que a carga é relativamente grande ou a resistência da bobina é muito baixa, as fems traseiras geradas podem ser equivalente aos níveis de corrente aplicados, ou seja, se a corrente aplicada estiver na faixa de 10 amp, a fem reversa também estaria em torno desse nível.
Para absorver tais choques maciços na força eletromotriz reversa, o diodo também deve ser robusto com suas especificações de amplificador.
Normalmente, nos casos em que a fem traseira pode estar acima de 10 ou 20 amperes, encontrar um único diodo adequado torna-se difícil ou muito caro.
Uma boa maneira de combater isso é conectar muitos diodos menores em paralelo, no entanto, como os diodos, assim como os BJTs, são dispositivos semicondutores, não funcionam bem quando conectados em paralelo.
A razão é que cada diodo conectado na cadeia paralela pode ter um nível de chave ligeiramente diferente, fazendo com que os dispositivos conduzam separadamente e aquele que liga primeiro torna-se responsável por receber a maior parte da corrente induzida, o que torna o diodo específico vulnerável.
Portanto, para resolver o problema acima, cada diodo deve ser adicionado com um resistor em série, adequadamente calculado para a aplicação de roda livre de acordo com os parâmetros fornecidos.
Diodos de conexão em paralelo
O procedimento de conectar diodos em paralelo corretamente pode ser feito da seguinte maneira:
Suponha que a corrente fem máxima assumida através do indutor seja de 20 amperes, e prefiramos usar quatro diodos de 6 amperes como os diodos de roda livre nesta bobina, o que implica que cada diodo deve compartilhar cerca de 5 amperes de corrente, o mesmo se aplica aos resistores também, o que podem ser ligados em série com eles.
Usando a lei de Ohm, podemos calcular os resistores de modo que eles gerem uma resistência mínima segura juntos, mas individualmente oferecem uma alta resistência ótima, forçando a corrente a compartilhar os caminhos igualmente em todos os diodos.
Geralmente, uma resistência de 0,5 ohm será bastante segura para proteger o dispositivo de energia, portanto, 0,5 x 4 se torna 2 ohms, portanto, cada diodo pode ter uma classificação de 2 ohms.
A potência em conjunto deve ser classificada para lidar com os 20 amperes inteiros, portanto, dividir 20 por 4 dá 5, o que significa que cada resistor deve ser classificado em 5 watts cada.
Usando resistores em série com diodos para evitar fuga térmica
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