¿Cómo diseñar circuitos de protección de diodos para mejorar la seguridad de los electrodomésticos?

1, la función central del circuito de protección de diodos
Protección contra la conexión inversa
La conexión de potencia inversa es uno de los tipos comunes de fallas en los electrodomésticos, lo que puede conducir a cortocircuitos de circuito, agotamiento de componentes e incluso incendios. El circuito de protección contra inversa de diodo utiliza series o diodos paralelos para evitar el flujo de corriente inversa utilizando su conductividad unidireccional. Por ejemplo, cuando un diodo está conectado en serie en el extremo de entrada de una fuente de alimentación de CC, y la polaridad de la fuente de alimentación es correcta, el diodo conduce y el circuito funciona normalmente; Cuando se invierte la fuente de alimentación, el diodo se corta, formando un circuito abierto para proteger el circuito posterior.
Protección de corriente inversa
En aplicaciones como la transmisión del motor y la iluminación LED, la corriente inversa puede dañar los componentes sensibles. Por diodos de protección inversa paralela, se puede garantizar que la corriente solo fluye en la dirección hacia adelante. Por ejemplo, en un circuito LED, un diodo 1N4001 está conectado en paralelo. Cuando el voltaje inverso excede los 50 V, el diodo se descompone y conduce, evitando la corriente inversa y protegiendo el LED del daño.
pinza de voltaje
El circuito de la abrazadera de voltaje limita el voltaje dentro de un rango seguro a través de diodos. Cuando el voltaje de entrada excede el voltaje directo del diodo, el diodo conduce y desvía el exceso de voltaje. Por ejemplo, un diodo de regulador de voltaje está conectado en paralelo en el extremo de entrada de una fuente de alimentación de CC. Cuando el voltaje de entrada excede su voltaje de descomposición, el diodo conduce, sujetando el voltaje al valor establecido y protegiendo el circuito posterior del daño por sobrecarga.
Supresión de voltaje transitorio
La sobrevoltaje transitorio (como rayos, operaciones del interruptor) puede causar daños a los componentes del circuito. Los diodos de TVS (supresores de voltaje transitorio) tienen las características de respuesta rápida y bajo voltaje de sujeción, lo que puede absorber efectivamente la energía transitoria. Por ejemplo, cuando un diodo de TVS bidireccional está conectado en paralelo en el extremo de entrada de una fuente de alimentación de CA, los TV se realizan rápidamente cuando el voltaje excede su voltaje de descomposición, liberando la energía de sobretensión al suelo y protegiendo el circuito posterior.
2, diseño de circuito de protección de diodos típico
Protección contra reversa de la serie de diodos
Este circuito logra la protección anti inverso al conectar un diodo en serie en el terminal de entrada de alimentación. Las ventajas son estructura simple y bajo costo, pero hay una caída de voltaje de 0.7V, lo que puede afectar la eficiencia de los circuitos de fuente de alimentación de voltaje bajo -. Para reducir el consumo de energía, se pueden usar diodos Schottky de baja caída de voltaje.
Protección anti -inversa paralela al diodo
La protección anti inverso se logra a través de diodos paralelos y fusibles de recuperación personal. Cuando se invierte la fuente de alimentación, el diodo conduce, sujetando el voltaje a 0,7 V, creando una corriente alta que hace que el fusible funcione y desconecte el circuito. Este circuito puede evitar la fuente de alimentación al circuito posterior, pero se requieren costos de fusibles adicionales.
Tipo de puente de rectificación Tipo de protección contra inversa
La conexión de un puente rectificador al circuito garantiza un funcionamiento normal independientemente de la polaridad de la fuente de alimentación. La desventaja de este circuito es que la caída del voltaje a través del diodo consume energía, que es el doble del consumo de energía de un circuito en serie.
TVS Circuito de protección de diodos
Los diodos de TVS se usan ampliamente para la protección de sobretensión en los suministros de CC, los suministros de alimentación de CA y las líneas de señal. Por ejemplo, en el circuito de la interfaz USB, se utiliza un diodo de TVS unidireccional para proteger la línea de alimentación VBUS, y se agrega un diodo de TVS bidireccional entre las líneas de datos D+y D - para evitar que la descarga electrostática dañe la interfaz.
3, parámetros de selección y estrategias de aplicación de diodos
Parámetros de selección de claves
Al diseñar circuitos de protección de diodos, se deben considerar los siguientes parámetros:
Voltaje de inversa de pico repetitivo (VRRM): el voltaje inverso máximo que un diodo puede soportar.
Corriente rectificada promedio hacia adelante (IF (AV)): la corriente promedio cuando un diodo se lleva a cabo en la dirección hacia adelante.
Voltaje hacia adelante (VF): la caída de voltaje cuando un diodo se realiza en la dirección hacia adelante.
Tiempo de recuperación inversa (TRR): el tiempo de recuperación de un diodo desde la conducción hasta el corte.
Estrategia de aplicación
Seleccione diodos según el voltaje y la corriente operativos del circuito: asegúrese de que el VRRM y IF (AV) del diodo cumplan con los requisitos del circuito.
Optimizar el diseño del circuito: reduzca la inductancia parásita entre diodos y otros componentes, y mejore la velocidad de respuesta.
Considere los problemas de disipación de calor: en aplicaciones de alta corriente, los diodos pueden generar calor, y deben diseñarse espacio suficiente para disipación de calor o disipadores de calor.

https://www.trrsemicon.com/diode/smd] =2th}diode/ss24-sma.html