Тут чуток про выбор диодов для мощных блоков питания и про расчёт радиатора для них.
Для низковольтного (3-4В) блока питания целесообразнее применять двухполупериодный выпрямитель со средней точкой.
Аминь!! 
Дефицитных диодов всего два надо, и на таком выпрямителе в два раза меньше тепла выделяется, чем на мостике.
Какой диод выбрать из того что доступно?
А доступно нам, кто ремонтируют импульсные БП, диоды Шоттки, начиная MBR3045 и заканчивая 440CNQ030. Эти Шоттки диоды вытащены из отслуживших (ремонтонепригодных) импульсных БП:
Тем, кто ремонтами не занимаются, выбор невелик – или покупать необходимые выпрямительные диоды, или подумать в каких в хозяйстве уже ненужных устройствах применяются мощные (от 25А и выше) диоды и пустить их в дело. Например, диоды автомобильных генераторов:
Я бы рекомендовал обращать внимание не только на цену отдельного диода но и на затраты на их охлаждение – и запомните что за то тепло что выделяется на выпрямителе вы платите со своего кошелька.
На что обращать внимание при выборе силового диода:
1. На средний ток через диод. Для двухполупериодного выпрямителя средний ток диода выбирается не менее половины от тока, что будем снимать с выпрямителя.
2. На допускаемое обратное напряжение диода ( UОБР ). Если с трансформатора (от UPS) 2 Х 8В, то диод надо выбрать с обратным напряжением (2 Х 8В) Х 1.41 > 25В
3. На падение прямого напряжения на диоде ( UПР ). Потому что мощность что придётся рассеивать диоду примерно равна
Р = UПР IRMS, IRMS – это среднеквадратичное значение тока.
При электролизе и зарядке АКБ измеряется другое значение тока – средневыпрямленное (среднее значение). Это значение тока, который переносит такой же заряд электричества за тот же промежуток времени, что и постоянный ток.
4. На тепловое сопротивление диода ( RT ). Чем оно меньше, тем меньше понадобится радиатор.
Для примера рассмотрим расчёт радиатора для разных диодов при токе 25А через диод (с двухполупериодного выпрямителя будем снимать 50А)
1. Мост KBPC5010(W) – его обычно советуют в качестве мощного выпрямителя.
UПР = 1.1В, RT= 2.6, предельная температура кристалла 150°C. Мощность что придётся рассеивать с каждого диода 1.1В Х 25А = 27.5Ватт. (для моста результат умножаем на 4 )
По практике – на один ватт нужен 20-30см² радиатор. Тогда для этого моста нужен радиатор с поверхностью 25см² Х 27.5 Х 4 = 2750см²
Или наглядно калькулятором calc_rad.xls .
Для того чтобы диод жил долго, максимальную температуру кристалла уменьшаем на 25°C. Полученный результат умножаем на 4 для мостовой схемы и получаем 7063,2см². Несоответствие см² лишь говорит что RT= 2.6 очень плохой показатель для мощного диода.
2. Диод автомобильного генератора.
UПР = 1.1В, RT= 0.8, предельная температура кристалла 150°C. Мощность что придётся рассеивать с каждого диода 1.1В Х 25А = 27.5Ватт. Для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой результат умножаем на 2, тогда радиатор нужен 25см² Х 27.5 Х 2 = 1375см². Или наглядно калькулятором calc_rad.xls .
Полученный результат умножаем на 2 и получаем 1079,8 см² .
3. Диод Шоттки USD535.
UПР = 0.5В, RT= 0.8, предельная температура кристалла 175°C. Мощность что придётся рассеивать с каждого диода 0.5В Х 25А = 12.5Ватт. Для двухполупериодного выпрямителя со средней точкой результат умножаем на 2, тогда радиатор нужен 25см² Х 12.5 Х 2 = 625см². Или наглядно калькулятором calc_rad.xls .
Полученный результат умножаем на 2 и получаем 332,2см². Несоответствие см² лишь говорит что предельная температура кристалла у диодов Шоттки намного выше чем у кремниевых.
Принудительное охлаждение вентиляторами в домашних конструкциях, как показывает мой опыт, ничего хорошего не даёт. Конструкция усложняется узлами (термодатчиками и прочим) для отслеживания работы самого вентилятора.
А реально такое бывает у каждого:
Тут комментарии практиков, а также фотки практической реализации выпрямителей и охлаждения к ним желательны.
Прикрепленные файлы
-
calc_rad.zip 5.87К
6 Количество загрузок:
