Kā izvēlēties atbilstošu diodi akumulatora pārvaldības dizainam?

1, prasības diodes akumulatora pārvaldības dizainā
(1) Efektivitāte
Akumulatora pārvaldības dizainam ir jāsamazina enerģijas zudums un jāuzlabo akumulatora uzlāde un efektivitāte, cik vien iespējams,. Tas prasa, lai diodēm būtu zems priekšējā sprieguma kritums, lai samazinātu enerģijas zudumu vadošā stāvoklī. Piemēram, USB lādētāju vai akumulatora pārvaldības sistēmās (BMS) diodes ar zemu priekšējā sprieguma kritumu var ievērojami uzlabot uzlādes efektivitāti un samazināt diožu enerģijas atkritumus.
(2) stabilitāte
Akumulatora pārvaldības shēmai ir jādarbojas stabili dažādos vides apstākļos, tāpēc diodēm vajadzētu būt labām temperatūras raksturlielumiem un gariem - termiņa stabilitāti. Augstas temperatūras vidē diožu apgrieztā noplūdes strāva ievērojami palielināsies, kas var izraisīt gaidīšanas enerģijas patēriņa palielināšanos un ietekmēt sistēmas stabilitāti. Tātad ir jāizvēlas diodes ar zemām reversās noplūdes strāvas īpašībām vai jāapsver papildu siltuma izkliedes dizaini.
(3) Drošība
Akumulatora pārvaldība ietver galvenās funkcijas, piemēram, akumulatora uzlādes un izlādes kontroli, pārmērīgu uzlādi un aizsardzību pret izlādi, un diodēm jābūt noteiktām aizsardzības iespējām, lai novērstu akumulatora bojājumus. Piemēram, kad akumulators tiek mainīts, diodei jāspēj novērst apgrieztu strāvu un aizsargāt akumulatora un ķēdes komponentus.
2, galveno parametru izvēle
(1) priekšējā spriegums (VF)
Priekšējais spriegums ir sprieguma kritums pāri diodes spailēm, kad tas darbojas priekšējā virzienā. Zemāks priekšējais spriegums var samazināt enerģijas zudumus un uzlabot ķēdes efektivitāti. Akumulatora pārvaldības dizainā ieteicams izvēlēties Schottky diodes ar VF starp 0,2 - 0,4 V atbilstoši lietojumprogrammas prasībām, īpaši zemsprieguma barošanas avota sistēmās, kur šis parametrs ir īpaši kritisks. Piemēram, 5 V barošanas avota sistēmā diožu izmantošana ar zemāku VF var ļaut vairāk sprieguma izmantot akumulatora uzlādēšanai vai citām slodzēm, uzlabojot sistēmas kopējo veiktspēju.
(2) Reversās noplūdes strāva (IR)
Reversā noplūdes strāva attiecas uz mazo strāvu, kas iziet cauri diodei, kad apgriezti ir neobjektīvi. Pārmērīga reversās noplūdes strāva var izraisīt palielinātu gaidīšanas enerģijas patēriņu un ietekmēt sistēmas stabilitāti. Augstas temperatūras vidē reversās noplūdes strāva ievērojami palielināsies. Tāpēc, ja to lieto augstā - temperatūras vidē, ir jāizvēlas diodes ar zemām IR īpašībām vai jāveic siltuma izkliedes pasākumi, lai samazinātu diodes darba temperatūru, tādējādi samazinot reversās noplūdes strāvu.
(3) Sprieguma pretestība (VRRM)
Sprieguma izturība attiecas uz maksimālo reverso spriegumu, ko diode var izturēt. Akumulatora pārvaldības projektēšanā jāpārliecinās, ka diodes apgrieztā izturētā sprieguma spriegums ir augstāks nekā faktiskais darba spriegums, un ir jāsaglabā noteikta mala, lai novērstu apgrieztu sadalījumu. Piemēram, ja to izmanto 5 V vai 12 V barošanas sistēmās, parasti tiek izvēlēti 20 V vai 40 V sprieguma izturīgi diodes, lai uzlabotu sistēmas uzticamību. Ja diodes izturētais spriegums nav pietiekams, sprieguma svārstības vai patoloģiski apstākļi var izraisīt diodes sadalīšanu un sabojā visu akumulatora pārvaldības sistēmu.
(4) Pašreizējā spēja
Uz priekšu strāva (ja): ja ir maksimālā strāvas vērtība, kad diode notiek nepārtraukti. Akumulatora pārvaldības projektēšanā ir jāizvēlas piemērotas diožu specifikācijas, pamatojoties uz slodzes strāvu, nodrošinot, ka IF ir lielāka par sistēmas maksimālo slodzes strāvu, lai nodrošinātu, ka diodes netiks bojātas pārslodzes dēļ normālā darbības apstākļos.
Pārsprieguma strāvas spēja (IFSM): IFSM attiecas uz maksimālo strāvu, kuru diode var izturēt īsā laika posmā. Tas ir īpaši svarīgi Power Start - UP vai pārsprieguma strāvas aizsardzības dizains. Piemēram, akumulatora uzlādes laikā var radīt lielu pārsprieguma strāvu, tāpēc ir jāizvēlas diodes ar pietiekamu IFSM, lai izpildītu pārsprieguma strāvas prasības.
3, iepakojuma formas ietekme
Diožu iepakojuma forma ietekmēs to siltuma izkliedes veiktspēju un uzstādīšanas metodi. Augstām - barošanas lietojumprogrammām ir jāizvēlas iepakojums ar labu karstuma izkliedes veiktspēju, piemēram, DPAK un TO-220. Šīm iesaiņojuma formām parasti ir liels siltuma izkliedes laukums, kas var efektīvi izkliedēt diodi radīto siltumu un nodrošināt diodes stabilu darbību vidē augstā temperatūrā. Piemēram, elektrisko transportlīdzekļu akumulatoru pārvaldības sistēmā, pateicoties diožu augstajai strāvai un siltumam, ir jāizvēlas iepakojuma forma ar labu siltuma izkliedes veiktspēju, lai novērstu diodes pārkaršanu un bojājumus.
Maziem - izmēra shēmas platēm var atlasīt mazus iepakojumus, piemēram, SOD - 123 vai SOT-23. Šiem mazajiem iepakojumiem ir maza izmēra un mazāk kosmosa nodarbošanās priekšrocības, padarot tās piemērotas lietošanai portatīvajās ierīcēs ar augstas vietas prasībām. Piemēram, mazās elektroniskajās ierīcēs, piemēram, viedpulksteņos un Bluetooth austiņās, ierobežotās shēmas plates dēļ ir jāizvēlas maza izmēra iesaiņotās diodes, lai izpildītu ierīču kompakto projektēšanas prasības.
4, faktisko lietojumprogrammu scenāriju analīze
(1) Akumulatora uzlādes pārvaldība
Akumulatora uzlādes pārvaldībā ir ļoti svarīgi novērst strāvas plūsmu. Izvēloties Schottky diodes ar zemu VF un zemu IR, var samazināt enerģijas patēriņu un pagarināt akumulatora darbības laiku. Piemēram, Schottky diodes, kas iesaiņotas mazā SMD, var apmierināt portatīvo ierīču vajadzības, un to zemais priekšējā sprieguma kritums var samazināt enerģijas zudumu uzlādes laikā un uzlabot uzlādes efektivitāti; Zema reversās noplūdes strāva var samazināt gaidstāves enerģijas patēriņu un pagarināt akumulatora darbības laiku.
(2) fotoelektriskie moduļi
Fotoelektriskos moduļos diodes tiek izmantotas, lai novērstu strāvas plūsmu dažādos apgaismojuma apstākļos. Sakarā ar vidi augstā temperatūrā, ar kuru bieži tiek pakļautas fotoelektriskās sistēmas, jāizvēlas modeļi ar labu siltuma izkliedes veiktspēju un zemu apgrieztu noplūdes strāvu. Piemēram, DPAK iesaiņotu diožu izvēle var nodrošināt to stabilu darbību augstā - temperatūras vidē, savukārt zema apgrieztā noplūdes strāva var samazināt enerģijas zudumus un uzlabot fotoelektrisko sistēmu enerģijas ražošanas efektivitāti.
(3) Jauna enerģijas transportlīdzekļu akumulatora vadības sistēma
Jaunu enerģijas transportlīdzekļu akumulatoru pārvaldības sistēmai ir augstas veiktspējas prasības diodēm. Ir jāizvēlas diodes ar augsta sprieguma izturību, augstas strāvas spēju un labu siltuma izkliedes veiktspēju, lai apmierinātu akumulatora komplekta augstas strāvas uzlādes un izlādes vajadzības. Piemēram, diodes, kas iesaiņotas TO-220, var izturēt augstas strāvas un ar labu siltuma izkliedes veiktspēju, nodrošinot stabilu akumulatora pārvaldības sistēmu darbību sarežģītos darba apstākļos.
5, atlases process un piesardzības pasākumi
(1) Atlases process
Noskaidrojiet akumulatora pārvaldības sistēmas īpašās prasības, ieskaitot tādus parametrus kā darba spriegums, strāva un jauda.
Nosakiet diodes galveno parametru diapazonu atbilstoši prasībām, piemēram, uz priekšu spriegumu, apgrieztu noplūdes strāvu, izturību spriegumu, strāvas ietilpību utt.
Apsveriet iepakojuma veidlapu un uzstādīšanas metodi un izvēlieties atbilstošo iepakojuma veidu.
Skatiet diodes produkta rokasgrāmatu un veiktspējas līkni, lai novērtētu tā veiktspēju dažādos darbības apstākļos.
Veiciet parauga pārbaudi un validāciju, lai nodrošinātu, ka diode atbilst akumulatora pārvaldības sistēmas projektēšanas prasībām.
(2) Piesardzības pasākumi
Nekoncentrējieties tikai uz vienu diodes parametru, bet visaptveroši apsveriet dažādu parametru savstarpējo ietekmi. Piemēram, izvēloties diodi ar zemu priekšējā sprieguma kritumu, jāpievērš uzmanība tam, vai tās reversās noplūdes strāva ir pieņemamā diapazonā.
Ņemot vērā garo - terminu stabilitāti un diožu uzticamību, izvēlieties labi - zināmus zīmolus un stingri pārbaudītus produktus.
Projektējot shēmas, diootēm jānodrošina atbilstoši siltuma izkliedes apstākļi, lai nodrošinātu to normālu darbību augstā - temperatūras vidē.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {{2 ^