Kuidas valida akuhalduse kujundamise jaoks sobiv diood?

1, nõuded dioodidele akuhalduse kujundamisel
(1) tõhusus
Akude haldamise disain peab minimeerima energiakadu ja parandama aku laadimise ja tõrjumise tõhusust nii palju kui võimalik. See nõuab, et dioodid oleksid madal edasiliikumispinge langus, et vähendada voolukaotust juhtivas olekus. Näiteks USB -laadijates või akuhaldussüsteemides (BMS) võivad madala edasiliikumise langusega dioodid märkimisväärselt parandada laadimise tõhusust ja vähendada dioodide energiajäätmeid.
(2) Stabiilsus
Akuhaldusahel peab stabiilselt töötama erinevates keskkonnatingimustes, seega peaksid dioodidel olema head temperatuuri omadused ja pikk - termin stabiilsus. Kõrge temperatuuriga keskkonnas suureneb dioodide vastupidine lekkevool märkimisväärselt, mis võib põhjustada ooterežiimi energiatarbimise suurenemist ja mõjutada süsteemi stabiilsust. Seega on vaja valida madala tagurpidi lekkevoolu omadustega dioodid või kaaluda soojuse hajumise täiendavaid disainilahendusi.
(3) Turvalisus
Akude haldamine hõlmab selliseid peamisi funktsioone, nagu aku laadimine ja tühjendusjuhtimine, ülelaadimine ja ülekoormuskaitse ning dioodidel peaks olema aku kahjustuste vältimiseks teatud kaitsevõimalused. Näiteks kui aku on pööratud, peaks diood suutma vältida vastupidist voolu ning kaitsta aku ja vooluahela komponente.
2, peamiste parameetrite valik
(1) edasisipinge (VF)
Edasine pinge on dioodi klemmide pinge langus, kui see juhib edasisuunas. Madalam edasiliikumine võib vähendada energiakadu ja parandada vooluringi efektiivsust. Akuhalduse kujundamisel on soovitatav valida VF-iga Schottky dioodid vahemikus 0,2 - 0,4 V vastavalt rakendusnõuetele, eriti madala pingega toiteallika süsteemides, kus see parameeter on eriti kriitiline. Näiteks 5 V toiteallika süsteemis võimaldab madalama VF -ga dioodide kasutamine võimaldada aku laadimiseks või muudeks koormustes rohkem pinget, parandades süsteemi üldist jõudlust.
(2) Vastupidine lekkevool (IR)
Tagurpidi lekkevool viitab väikesele voolule, mis läbib dioodi, kui tagurpidi kallutatakse. Liigne vastupidise lekkevool võib põhjustada ooterežiimi suurenenud energiatarbimist ja mõjutada süsteemi stabiilsust. Kõrge temperatuuriga keskkonnas suureneb tagurpidi lekkevool märkimisväärselt. Seetõttu, kui seda kasutatakse kõrge - temperatuurikeskkonnas, on vaja valida madala IR -i omadustega dioodid või võtta soojuse hajumise mõõtmed dioodi töötemperatuuri vähendamiseks, vähendades sellega vastupidist lekkevoolu.
(3) pingetakistus (VRRM)
Pingetakistus viitab maksimaalsele vastupidisele pingele, mida diood talub. Akuhalduse kavandamisel tuleks tagada, et dioodi vastupidine pinge on tegelik tööpinge suurem ja vastupidise lagunemise vältimiseks tuleks säilitada teatud marginaal. Näiteks kui seda kasutatakse 5 V või 12 V toiteallika süsteemides, valitakse süsteemi usaldusväärsuse parandamiseks tavaliselt 20 V või 40 V pingekindlad dioodid. Kui dioodide vastupidav pinge on ebapiisav, võivad pinge kõikumised või ebanormaalsed tingimused põhjustada dioodi lagunemist ja kahjustamist kogu akuhaldussüsteemi.
(4) Praegune võime
Edasine vool (kui): kui on maksimaalne vooluväärtus, kui diood pidevalt juhib. Akuhalduse kujundamisel on vaja valida koormusvoolu põhjal sobivad dioodide spetsifikatsioonid, tagades, et IF on suurem kui süsteemi maksimaalne koormusvool, tagamaks, et dioodid ei kahjustaks normaalsetes töötingimustes ülevoolu tõttu.
Hooluvoolu võime (IFSM): IFSM viitab tippvoolule, mida diood talub lühikese aja jooksul. See on eriti oluline võimsuse alguses - Up või Surge praegune kaitsekujundus. Näiteks võib aku laadimise ajal genereerida suure hüppevoolu, seetõttu on vaja valida piisava IFSM -iga dioodid, et täita soovituste praeguseid nõudeid.
3, pakendivormi mõju
Dioodide pakendivorm mõjutab nende soojuse hajumise jõudlust ja paigaldamise meetodit. Kõrge - toiterakenduste jaoks tuleks valida hea soojuse hajumise jõudlusega, näiteks DPAK ja TO-220. Nendel pakendivormidel on tavaliselt suur soojuse hajumise piirkond, mis võib tõhusalt hajutada dioodi tekitatud soojuse ja tagada dioodi stabiilse töö kõrge temperatuuriga keskkonnas. Näiteks on elektrisõidukite akuhaldussüsteemis kõrge voolu ja dioodide tekitatud soojuse tõttu vaja valida pakendvorm, millel on hea soojuse hajumise jõudlus, et vältida dioodi ülekuumenemist ja kahjustusi.
Väikeste - suurusega vooluahelate jaoks saab valida väikesed paketid, näiteks SOD - 123 või SOT-23. Nendel väikestel pakettidel on eelised väikesed ja vähem kosmosekunstide okupatsiooni, mis muudab need sobivaks kasutamiseks kaasaskantavates seadmetes, kus on kõrge ruumis. Näiteks väikestes elektroonikaseadmetes, näiteks nutikellad ja Bluetooth-kõrvaklapid, on piiratud vooluahela pinna tõttu vaja valida väikeste suurusega pakendatud dioodid, et täita seadmete kompaktseid projekteerimisnõudeid.
4, tegelike rakenduse stsenaariumide analüüs
(1) Aku laadimise haldamine
Aku laadimise haldamisel on ülioluline praeguse tagasivoolu ennetamine. Madala VF ja madala IR -ga Schottky dioodide valimine võib vähendada energiatarbimist ja pikendada aku kestvust. Näiteks võivad väikesesse SMD -sse pakitud Schottky dioodid vastata kaasaskantavate seadmete vajadustele ja nende madal edasiliikumispinge langus võib vähendada energiakadu laadimise ajal ja parandada laadimise tõhusust; Madal tagurpidi lekkevool võib vähendada ooterežiimi energiatarbimist ja pikendada aku tööiga.
(2) fotogalvaanilised moodulid
Fotogalvaanilistes moodulites kasutatakse dioode, et vältida voolu voolamist erinevates valgustingimustes. Kõrge temperatuuriga keskkonna tõttu, millega fotogalvaanilised süsteemid sageli kokku puutuvad, tuleks valida hea soojuse hajumise ja madala tagurpidi lekkevooluga mudelid. Näiteks võib DPAK -pakitud dioodide valimine tagada nende stabiilse töö kõrgetes - temperatuurikeskkondades, samas kui madal vastupidine lekkevool võib vähendada energiakadu ja parandada fotogalvaaniliste süsteemide energiatootmise tõhusust.
(3) Uus energiasõiduki akuhaldussüsteem
Uute energiasõidukite akuhaldussüsteemil on dioodide jaoks kõrge jõudlus. Akude kõrge voolu laadimis- ja tühjendusvajadusega vastamiseks on vaja valida kõrgepinge takistusega dioodid, kõrge vooluvõime ja hea soojuse hajumise jõudlus. Näiteks TO-220-sse pakitud dioodid taluvad kõrgeid voolusid ja neil on hea soojuse hajumise jõudlus, tagades akuhaldussüsteemide stabiilse töö keerukates töötingimustes.
5, valikuprotsess ja ettevaatusabinõud
(1) Valimisprotsess
Selgitage akuhaldussüsteemi konkreetseid nõudeid, sealhulgas selliseid parameetreid nagu tööpinge, vool ja võimsus.
Määrake dioodi võtmeparameetri vahemik vastavalt nõuetele, näiteks edasisuunalisele pingele, vastupidisele lekkevoolule, talub pinget, vooluvõimsust jne.
Mõelge pakendi vormile ja installimismeetodile ning valige sobiv pakenditüüp.
Selle jõudluse hindamiseks erinevates töötingimustes vaadake dioodi tootejuhendit ja jõudluskõverat.
Viige läbi proovide testimine ja valideerimine, et veenduda, et diood vastab akuhaldussüsteemi projekteerimisnõuetele.
(2) Ettevaatusabinõud
Ärge keskenduge ainult dioodi ühele parameetrile, vaid kaaluge erinevate parameetrite vastastikust mõju terviklikult. Näiteks madala edasisuunalise langusega dioodi valimisel tuleks pöörata tähelepanu sellele, kas selle vastupidise lekkevool on vastuvõetavas vahemikus.
Arvestades pikka - termini stabiilsust ja dioodide usaldusväärsust, valige hästi - tuntud kaubamärgid ja rangelt testitud tooted.
Ahelate kavandamisel tuleks dioodide jaoks esitada sobivad soojuse hajumistingimused, et tagada nende normaalne töö kõrge - temperatuurikeskkonnas.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd- }diode/ss18-sma.html