Последовательное соединение диодов: Зачем соединяют диоды последовательно

Резистор и диод последовательно

Зачем соединять диоды последовательно? Можно считать диоды, соединенные последовательно, одним диодом, что увеличивает такой важный параметр, как обратное напряжение диода Uобр. А оно увеличивается пропорционально количеству соединенных диодов. Такое соединение можно увидеть на рисунке 1.

Если каждый диод имеет максимальное обратное напряжение 100 В, то для всего соединения этот параметр увеличивается в три раза до 300 В. Прямой постоянный ток не изменяется. Если ток каждого диода составляет 500 мА, то результирующий диод будет иметь прямой ток 0,5 А и максимальное обратное напряжение 300 В.

Последовательное соединение диодов используется довольно часто. Например, диоды с Up = 1000 В довольно распространены и дешевы. Но если необходимы более высокие напряжения, поиск покажет, что диоды для таких напряжений довольно дороги. Поэтому экономически выгоднее соединить последовательно несколько дешевых диодов, чем поставить один дорогой.

Шунтирование диодов

Характеристики каждого диода, даже диода одного типа, всегда будут немного отличаться. При последовательном соединении диодов необходимо учитывать этот факт. Каждый диод обязательно имеет некоторое внутреннее сопротивление, которое сильно отличается для проводящего и непроводящего состояний. Например, падение напряжения на внутреннем сопротивлении диода при прямом смещении составляет всего около 0,3 В. Но когда диоды соединены последовательно, важную роль играет не прямое, а обратное сопротивление. Обратное напряжение неравномерно распределяется по диодам. Он будет иметь максимум на диоде с наибольшим обратным сопротивлением. С большой вероятностью это может привести к выходу диода из строя. Чтобы избежать такой аварийной ситуации, необходимо шунтировать диоды. Каждый диод последовательно шунтируется резистором. Эти резисторы имеют высокий импеданс и низкую мощность. Пример такого диодного соединения показан на рисунке 2.

Как правило, такие резисторы имеют сопротивление в районе 510 КОм. Такой байпас обеспечивает выравнивание напряжений на подключенных диодах.

При выпрямлении более высоких напряжений необходимо соединять диоды последовательно, чтобы обратное напряжение на каждом диоде не превышало предельного напряжения. Однако из-за различий в обратном сопротивлении разных диодов одного типа обратное напряжение каждого диода может превысить пороговое напряжение, что приведет к выходу диода из строя. Давайте воспользуемся примером, чтобы проиллюстрировать этот момент.

Пусть амплитуда обратного напряжения в некотором выпрямителе равна 1000 В и применены диоды с Uопр max = 400 В. Очевидно, что как минимум три диода должны быть соединены последовательно. Предположим, что обратные сопротивления диодов Rо6р1, = Rобр2 = 1 МОм и Rо6р3 = 3 МОм. Обратное напряжение распределяется пропорционально обратным сопротивлениям, поэтому получаем Uo6p1, = Uобр2 = 200 В и Uo6p3, = 600 В.

На третьем диоде (он, кстати, самый лучший, потому что у него самый высокий Robr) обратное напряжение выше предельного и может быть пробито. Если это произойдет, то 1000 В будет распределено между другими диодами, и на каждом из них будет 500 В. Очевидно, что любой из этих диодов может пробить, после чего все обратное напряжение 1000 В будет приложено к одному диоду, который его не выдержит. Такой последовательный пробой диодов иногда происходит за доли секунды.

Чтобы обеспечить равномерное распределение обратного напряжения по диодам независимо от их обратных сопротивлений, диоды шунтируются резисторами (рис. 2.24).

Рисунок 2.24 – Последовательное подключение диодов

Резисторы Rf должны быть одинаковыми и намного меньше, чем наименьшее из обратных сопротивлений диодов. Но в то же время Rn не должно быть слишком маленьким, чтобы обратный ток не увеличивался слишком сильно, т.е. чтобы выпрямление не ухудшалось. В приведенном примере можно использовать резисторы с сопротивлением 100kΩ.

Тогда при обратном напряжении сопротивление каждой секции схемы, состоящей из диода и шунтирующего резистора, будет чуть меньше 100kΩ, и общее обратное напряжение будет разделено между этими секциями примерно на три равные части. В каждой точке это напряжение будет меньше 400 В, и диоды будут работать надежно. Обычно шунтирующие резисторы имеют сопротивление от десятков до сотен килоом.

Параллельное соединение диодов используется, когда необходимо получить постоянный ток, превышающий предельный ток одного диода. Однако, если диоды одного типа просто соединить параллельно, они окажутся по-разному нагруженными из-за неравных вольт-амперных характеристик, и в некоторых случаях ток будет превышать предельный ток. Разница в токе проводимости диодов одного типа может составлять десятки процентов.

Например, на рис. 2.25 а показаны характеристики прямого тока двух диодов одного типа с Iпр макс = 0,2 А. Пусть требуется, чтобы эти диоды вырабатывали постоянный ток 0,4 А. Если они соединены параллельно, то напряжение на первом диоде при токе 0,2 А составляет 0,4 В (кривая 1). Второй диод при том же напряжении будет иметь ток всего 0,05 А (кривая 2). Поэтому общий ток составит 0,25 А, а не 0,4 А. Увеличение напряжения на диодах невозможно, поскольку ток в первом диоде станет больше предельного тока.

Рисунок 2.25 – Параллельное подключение диодов

Для получения тока 0,2 А на втором диоде необходимо напряжение 0,5 В, что на 0,1 В больше, чем на первом диоде. Поэтому, чтобы настроить диоды на правильную работу, к ним должно быть приложено напряжение 0,5 В, но последовательно с первым диодом должен быть включен выравнивающий резистор (рис. 2.25, б) – для поглощения избыточного напряжения для первого диода 0,1 В. Видно, что сопротивление этого резистора Ru = 0,1 : 0,2 = 0,5 Ом. При таком резисторе оба диода будут одинаково нагружены током 0,2 А.

На практике редко используется более трех диодов в параллель. Уравнительные резисторы с сопротивлением в десятых долях ома или единицах ома обычно подбираются экспериментально, пока диоды не будут иметь одинаковый ток в рабочем режиме. Иногда включают эквипотенциальные резисторы с сопротивлением, в несколько раз превышающим прямое сопротивление диодов, так что ток в каждом диоде в основном определяется сопротивлением Ru.

Но в этом случае возникает дополнительное падение напряжения на Ry, которое в несколько раз превышает прямое напряжение диодов, и эффективность, очевидно, снижается. Если нежелательно включать балансировочные резисторы, следует выбрать диоды с примерно одинаковыми характеристиками. Однако, по возможности, рекомендуется не соединять диоды параллельно.

Не нашли то, что искали? Используйте поиск:

Лучшие высказывания: при сдаче лабораторной работы студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9514 – | 7342 – или прочесть всю статью.

91.146.8.87 © studopedia.ru Не является автором размещенного материала. Но он предоставляет возможность бесплатного использования. Было ли нарушено авторское право? Свяжитесь с нами | Обратная связь.

Снова активируйте AdBlock!
и обновите страницу (F5)
Мне это очень нужно.

Почему диоды соединены последовательно? Последовательное соединение диодов можно считать одним диодом, что приводит к увеличению такого важного параметра, как обратное диодное напряжение Uобр. А оно увеличивается пропорционально количеству подключенных диодов. Такое соединение можно увидеть на рисунке 1.

Если каждый диод имеет максимальное обратное напряжение 100 В, то для всего соединения этот параметр увеличивается в три раза до 300 В. Прямой постоянный ток не изменяется. Если ток каждого диода составляет 500 мА, то результирующий диод будет иметь прямой ток 0,5 А и максимальное обратное напряжение 300 В.

Последовательное соединение диодов используется довольно часто. Например, диоды с Up = 1000 В довольно распространены и дешевы. Но если необходимы более высокие напряжения, поиск покажет, что диоды для таких напряжений довольно дороги. Поэтому экономически выгоднее соединить последовательно несколько дешевых диодов, чем поставить один дорогой.

Шунтирование диодов

Характеристики каждого диода, даже диода одного типа, всегда будут немного отличаться. При последовательном соединении диодов необходимо учитывать этот факт. Каждый диод обязательно имеет некоторое внутреннее сопротивление, которое сильно отличается для проводящего и непроводящего состояний. Например, падение напряжения на внутреннем сопротивлении диода при прямом смещении составляет всего около 0,3 В. Но когда диоды соединены последовательно, важную роль играет не прямое, а обратное сопротивление. Обратное напряжение неравномерно распределяется по диодам. Он будет иметь максимум на диоде с наибольшим обратным сопротивлением. С большой вероятностью это может привести к выходу диода из строя. Чтобы избежать такой аварийной ситуации, необходимо шунтировать диоды. Каждый диод последовательно шунтируется резистором. Эти резисторы имеют высокий импеданс и низкую мощность. Пример такого диодного соединения показан на рисунке 2.

Как правило, такие резисторы имеют сопротивление в районе 510 КОм. Такой байпас обеспечивает выравнивание напряжений на подключенных диодах.

Последовательное соединение — диод — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Cтраница 2

При последовательном соединении диодов для обеспечения равномерного распределения обратных напряжений необходимо шунтировать каждый диод резистором.
 [16]

Германиевые плоскостные вентили Д-302-Д-ЗО5.| Германиевые выпрямительные столбы.  [17]

При последовательном соединении диодов каждый диод рекомендуется шунтировать сопротивлением величиной 10 — 15 ком. При параллельном соединении диоды необходимо подбирать по прямому падению напряжения.
 [18]

При последовательном соединении диодов Д202 — Д205 рекомендуется каждый диод шунтировать сопротивлением 70 ком на каждые 100 в амплитудного значения обратного напряжения, диоды Д206 — Д211 — 100 ком на каждые 100 в амплитудного значения обратного напряжения.
 [20]

При последовательном соединении диодов их необходимо шунтировать выравнивающими сопротивлениями; величина каждого сопротивления должна быть меньше наименьшей величины обратного сопротивления диода. Диоды с обратным током до 100 мка рекомендуется шунтировать сопротивлениями из расчета 70 ком на каждые 100 в ( амплитудных) фактического обратного напряжения, а диоды с обратным током свыше 100 мка — из расчета 10 — 15 ком на каждые 100 s обратного напряжения.
 [22]

При последовательном соединении диодов рекомендуется шунтировать диод резистором с сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.
 [23]

Поэтому при последовательном соединении диодов каждый из них, как правило, шунтируют активными сопротивлениями Rm 70 — 200 ком. Этим обеспечивается более равномерное распределение напряжения на каждом из диодов.
 [24]

В высоковольтных цепях часто используют последовательное соединение диодов. При таком соединении напряжение распределяется между всеми диодами. Однако необходимо учитывать, что диоды имеют разные значения величин обратного тока / 0бР, а также могут обладать нестабильностью обратного гока во времени. Очевидно, что при последовательном включении большая часть приложенного напряжения будет падать на диоде с наименьшим обратным током. При этом обратное напряжение может превысить допустимое значение U06P макс и диод окажется в режиме пробоя.
 [25]

Это выражение удобно для случаев последовательного соединения диода с приемником, так как тогда сила тока во всех частях цепи одинакова. Как видно, в знаменателе стоит полная мощность, приходящая извне и затрачиваемая в цепи диода и приемника, обладающего лишь положительным сопротивлением, а в числителе — полезная мощность, затрачиваемая только в одном приемнике. Легко видеть, что лишь при отрицательном Rm коэффициент усиления будет больше единицы. Коэффициент а может стать равным бесконечности или отрицательным в случае, когда алгебраическая сумма сопротивлений диода и других сопротивлений цепи сделается равной нулю или будет меньше нуля.
 [26]

По условиям выдерживания обратного напряжения в большинстве случаев требуется последовательное соединение диодов и сборок. Значение обратного напряжения зависит от схемы выпрямителя; в рекомендуемых схемах оно равно удвоенному испытательному напряжению или части его, приходящейся на ступень выпрямления. Обратное напряжение определяется исходя из наибольшего напряжения испытательной установки.
 [27]

При анализе решения можно отметить, что в практических случаях чаще встречается последовательное соединение диодов, так как в этом случае увеличивается допустимое прямое и обратное напряжение.
 [28]

Этим достигается линеаризация выпрямительной характеристики и, следовательно, линейность шкалы вследствие последовательного соединения диода с резистором. Кроме того, резистор служит добавочным сопротивлением, что позволяет применять диоды с меньшим обратным напряжением. Вследствие этого схема обеспечивает меньшую чувствительность по сравнению с полной схемой. Полусхема Греца широко используется в комбинированных измерительных приборах.
 [30]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4

Сеть

— возможность использования последовательного порта/кабеля в качестве простого диода для передачи данных?

Задавать вопрос

спросил
4 года, 4 месяца назад

Изменено
4 года, 4 месяца назад

Просмотрено
428 раз

Я пытаюсь определить возможность использования последовательного порта/кабеля в качестве простого и дешевого диода для передачи данных. Я буду подключать 2 ПК с Windows (1 из которых находится в защищенной сети) с помощью одностороннего нуль-модемного последовательного кабеля. Я физически удалил контакт 2 (получение данных) на разъеме DB9, который подключается к последовательному порту ПК, расположенного в защищенной сети, в надежде, что это сделает невозможным получение хакером доступа к защищенному ПК через последовательный порт. незащищенного ПК.

Я протестировал эту настройку с помощью Hyperterminal на обоих ПК, и оказалось, что она может предотвратить отправку данных с незащищенного ПК на защищенный, по крайней мере, при использовании обычного средства последовательной связи, такого как Hyperterminal.

Однако меня беспокоит, можно ли взломать Windows API, чтобы перехватить контакт 3 (TD) и вместо этого использовать его для получения данных. Я видел несколько статей, но мне не ясно, что это возможно. Кто-нибудь пытался сделать что-то подобное?

https://arstechnica.com/civis/viewtopic.php?f=20&t=538972

Или вместо этого следует использовать одностороннее волокно? Я также рассматривал одностороннее оптоволокно, но оно кажется еще более сложным, я также никогда раньше не использовал оптоволокно, поэтому я не могу понять, как это можно сделать с помощью общедоступных сетевых карт и оборудования — в любом случае это для другого тема.

• сетевой
• физический
• последовательный
• данные-диоды

10

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

резисторов — Мониторинг последовательной связи и проблемы с прослушивающим устройством RS232

Задавать вопрос

спросил
5 лет, 9 месяцев назад

Изменено
5 лет, 9 месяцев назад

Просмотрено
2к раз

\$\начало группы\$

В настоящее время я работаю над небольшим проектом обратного проектирования, где я хочу понять связь между управляющим программным обеспечением и модемом/DCE через последовательный порт (RS232C).

РЕДАКТИРОВАТЬ : и управляющее ПО, и модем относятся к началу 90-х годов, ПО работает только в MS DOS. Мой ноутбук, который должен выполнять работу по пониманию связи, работает под управлением Windows 10 и будет подключен через адаптер Serial to USB. ( конец отредактированной части )

Для этой цели я уже построил небольшое подслушивающее устройство, которое в основном работает нормально. Выглядит это так:

Я нарисовал принципиальную схему, но получил «чертежи» с http://airborn.com.au/serial/rs232.html, однако там нет ни описания, ни объяснения. Я просто построил его, и мне повезло. К сожалению, я не так хорош в электронике, как в программной части моего проекта. Сначала у меня есть несколько простых вопросов, надеюсь, кто-нибудь сможет ответить:

• Я думаю, что вроде понимаю, почему должен быть диод на линии 2 («Передача данных» с женской точки зрения). Чтобы было по-другому? Это правильно? Или я слишком просто мыслю?
• Я совсем не понимаю, почему в строке 3 («Получить данные» с женской точки зрения) нужен резистор, а не диод. Почему это? А почему удельное сопротивление 2,2кОм?

Теперь не такой простой вопрос (я думаю). Ответов не жду, может подсказки или подсказки:

Программное обеспечение выполняет последовательность инициализации, чтобы убедиться, что модем работает и подключен. Эта инициализация завершается ошибкой, если я запускаю управляющий ПК и модем, когда я подключен через свое устройство . Я могу получить успешную инициализацию и получить фактическое главное меню программного обеспечения только в том случае, если я отключу один из кабелей , идущих к моему прослушивающему компьютеру ( или с диодом или с резистором) . Однако, если я снова включу его после инициализации все работает нормально , я снова могу слушать в обе стороны и связи между управляющей программой и модемом нет вообще.

• Почему этот подход «обойти инициализацию путем отсоединения одного кабеля» работает для любой линии, кабеля диода и кабеля резистора? Я думал, что либо будет иметь значение, какой из них отключить, либо мне придется отключить оба.

Заранее спасибо!

• резисторы
• диоды
• последовательный
• rs232
• обратный инжиниринг

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Комбинация резистора и диода может быть заменена двумя диодами, но тогда вам понадобится дополнительный резистор, снижающий выходное напряжение до отрицательного напряжения.

Диоды могут тянуть только положительный сигнал, а не отрицательный. RS232 работает как минимум между +5В и -5В (может быть до +/-15В)

Используя резистор вместо диода, можно перехватить отрицательное питание с другого входа; резистор также действует как путь для сигнала, когда этот вход активен.

Резистор не имеет решающего значения — он должен быть намного ниже входного сопротивления приемника, к которому он подключен, но не должен быть настолько низким, чтобы нагружать отслеживаемый сигнал.

Подойдет несколько кОм — я использовал 4,7 кОм, когда 20 лет назад придумал идентичную схему, позволяющую подключить два терминала к консольному входу системы голосовой почты.

Кевин

\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

Я думаю, что взаимодействие, которое вы видите между вашими портами во время инициализации, может быть связано с тем, что реализация RS232 Rx далека от современной (если вы используете оборудование эпохи MSDOS).