關于續流二極管參數和選型

ID:887186 · 發表于 2022-7-26 20:00

沒錯又是我
最近因為在做小批量之前的測試，對每個電路開始刨根問底追求各種參數都能了解通透
結果細細糾纏下來發現很多地方當時都是網上照搬，只會用，不會選
當然從中學到了也很多，昨日某個壇友的AO3400燒壞的，我心里想著不是續流二極管就是導通電壓太低內阻大燒了，看了大家的評論覺得自己好像也稍微懂一些了。（感謝各位！）
在抿NMOS驅動電路的時候，限流電阻1K的取值合理后，我開始將目光投向續流二極管。
51hei截圖20220726193720.png

我到目前為止使用的都是1N4148
我翻閱了論壇里幾個關于續流二極管的帖子
其中1個是并聯繼電器需要幾個二極管？
因為我也是同一個NMOS同開同關控制兩個負載，所以也有同樣的疑惑。不過已經得到了解答，續流二極管作為保護晶體管的元件，當然一個NMOS就只要一個.
然后我又萌生了自己的問題：續流二極管的選型到底是怎么樣的？
按照我自己的理解，續流二極管作為反電動勢的釋放途徑，不需要考慮能承受電流的大小（但我發帖的疑惑點之一就在于此，因為規格手冊上有標注他的正向耐受電流，讓我覺得電流似乎得納入考慮范圍）
只需要考慮反向電壓能不能承受，那么對于12V的負載（例如水泵，電磁閥，他的反向電動勢，應該怎么也大不過1N4148的75V？）
接著就是考慮他的相應能力，這個我沒有什么概念，只是盡量往快恢復二極管的方向選（1N4148有人說是快恢復有人說是小信號開關管，我也有些麻了）
不知道大家能否提供一些寶貴的意見
順便提一嘴TVS
TVS的選型似乎更沒有什么講究？只需要考慮耐受電壓就行？
比如輸入的電源是5V，考慮就選5V的TVS
單片機IO是3.3V，就選3.3V的TVS保護？

ID:883242 · 發表于 2022-7-26 21:03

反向電壓，就是負載工作電壓。
正向電流最大值，是負載工作電流，一個1A的電磁閥你用4148續流一定會燒。

ID:887186 · 發表于 2022-7-26 21:05

Hephaestus 發表于 2022-7-26 21:03
反向電壓，就是負載工作電壓。
正向電流最大值，是負載工作電流，一個1A的電磁閥你用4148續流一定會燒。

明白了，如果用1A的話一般有什么型號推薦嗎

ID:883242 · 發表于 2022-7-26 21:11

一夜暴富發表于 2022-7-26 21:05
明白了，如果用1A的話一般有什么型號推薦嗎

一般用M7就差不多了。

ID:807591 · 發表于 2022-7-27 10:22

Hephaestus 發表于 2022-7-26 21:03
反向電壓，就是負載工作電壓。
正向電流最大值，是負載工作電流，一個1A的電磁閥你用4148續流一定會燒。

4148燒是因為耐壓值太低，4004，4007就可以

ID:887186 · 發表于 2022-7-27 10:39

szb314 發表于 2022-7-27 10:22
4148燒是因為耐壓值太低，4004，4007就可以

那需要考慮載流能力嗎

ID:824490 · 發表于 2022-7-27 10:53

一夜暴富發表于 2022-7-27 10:39
那需要考慮載流能力嗎

1N4001-4007，載流1A

ID:491577 · 發表于 2022-7-27 11:18

續流二極管主要看電流，電流要大于線圈電流，電壓要大于2倍電源電壓，至于速度大于1MHz才需要考慮，另外你的限流電阻1K的取值不合理，應該小于10歐姆，3.3V單片機驅動MOS管非常勉強，只能夠當開關用，不要使用PWM，使用PWM很容易燒管。

ID:807591 · 發表于 2022-7-27 12:07

一夜暴富發表于 2022-7-27 10:39
那需要考慮載流能力嗎

可以參照線圈功耗，另外這只是斷電瞬間發揮作用。。所以看看二極管允許的瞬間最大電流也有必要的

ID:887186 · 發表于 2022-7-27 15:24

hhh402 發表于 2022-7-27 11:18
續流二極管主要看電流，電流要大于線圈電流，電壓要大于2倍電源電壓，至于速度大于1MHz才需要考慮，另外你 ...

就是當開關用1K的電阻可以嘛
因為是想控制12V開和關，并不需要PWM控制

ID:799053 · 發表于 2022-7-27 16:23

感覺圖紙多少有點問題，假如二極管擊穿短路 Mos管也會燒，其次門極電阻大小和PWM頻率有關系，1K電阻在高頻下根本不能用。二極管隨便選個肖特基二管都沒問題，不要選開關二極管。

ID:887186 · 發表于 2022-7-27 16:59

zilihangjian 發表于 2022-7-27 16:23
感覺圖紙多少有點問題，假如二極管擊穿短路 Mos管也會燒，其次門極電阻大小和PWM頻率有關系，1K電阻在高頻 ...

sorry，可能是表達有誤導
只是作為12V的開關功能，只有IO口只輸出0/1兩個狀態

ID:123289 · 發表于 2022-7-28 09:05

汝子可教也，能求解【每個電路】，境界很高，就多說一點吧：
1、耐壓：略。
2、電流：流過D的電流，是后面的感性負載L關斷時釋放的磁能量。
瞬時值計算時注意：L關斷時L上的瞬時電流、L上儲存的能量、打算用多久讓L放完能量。
平均值計算時注意：L關斷的頻率、L上存儲的能量。
3、頻率：D在在承受反壓時，可以看成是一個電容（這一點許多人想不到），
如果將D換成電容研究一下，這個電容在多大時，會對電路影響較大。再看看手冊中D的極電容是多少，也就能搞定了。
特別是在Q2開關頻率超頻繁的情況下，就需要考慮D的極電容，太大了影響電路性能，甚至損壞電路都找不到原因。
4、諧振：（很少情況下需要考慮這一點，可以忽略。）D的極電容與電路中的電感所構成的諧振點，會不會影響電路。
5、導通時的壓降和電阻。可以與L的放電時間，計算有關，有時可以串、并阻容解決問題。
能考慮到以上參數，基本全了。在給點富裕量，查查手冊，選擇D的事就OK。

ID:401564 · 發表于 2022-7-28 09:19

SS56
上得了廳堂,也下得了廚房
能代替一大堆常用的二極管,整流,升壓........

ID:799053 · 發表于 2022-7-28 09:26

明白你的意思了，你可以根據電感量大小，電流大小來選二極管，電感電流不能突變，MOS關斷瞬間，如果線圈里還有能量，二極管必然要承受很大的電流，一般選電流大的肖特基二極管，如果對恢復速度有要求就選鉗位二極管。

ID:887186 · 發表于 2022-7-28 17:41

Y_G_G 發表于 2022-7-28 09:19
SS56
上得了廳堂,也下得了廚房
能代替一大堆常用的二極管,整流,升壓........

參照五樓所說,1N4148是因為耐壓不夠才燒毀
但SS56不是才只能耐壓60V嗎。感覺好像兩位的說法有些矛盾。一時不知道該怎么分析
SS56我感覺有點富余了，而且還沒有SOD123的小封裝
感覺SS36可以勝任12V工作電壓的？
對于反向電壓到底會是多少，我可能比較愚鈍，沒有明白大家的意思
各位似乎因為我的措辭都大多在解釋電流的大小
我大概能明白，就按正常的工作電流和瞬態電流來考慮來選就行
但是電壓？不知道該是多大？
大家說的瞬時反向電動勢會很大？這個很大到底多大，心里還是感覺模模糊糊的。

ID:887186 · 發表于 2022-7-28 17:48

yzwzfyz 發表于 2022-7-28 09:05
汝子可教也，能求解【每個電路】，境界很高，就多說一點吧：
1、耐壓：略。
2、電流：流過D的電流，是后 ...

感謝大佬的詳細版評論！
收獲頗豐，不過只是普通的開關管控制，沒有涉及高頻。3,4,點似乎并不要做太多考慮。
電流的相關參數，準備到時候用示波器打打看，因為計算似乎有些困難。
冒昧，最后還有一個小問題想請教一下：
今天打板出來驗證電路，發現上述電路在使用過程中會出現大電流就掉壓的情況
12V的輸入，電流2A的時候輸出電壓竟然就掉到了11V，3A的時候直接掉到10V（是直流電源輸入，應該是帶的動的）
按照數據手冊所言，2.5V的輸入就應該能通過4A的電流了，應該和前端的IO口輸入電壓關系也不是很大？（我還把1K改到200R，仍然保存原本的掉壓情況）
我在考慮是不是MOS管自身內阻導致的壓降？

ID:887186 · 發表于 2022-7-28 17:49

zilihangjian 發表于 2022-7-28 09:26
明白你的意思了，你可以根據電感量大小，電流大小來選二極管，電感電流不能突變，MOS關斷瞬間，如果線圈里 ...

準備上肖特基了。不知道12V的工作電壓，反向電動勢會達到多少，SS36的60V夠不夠

ID:887186 · 發表于 2022-7-28 20:40

Y_G_G 發表于 2022-7-28 09:19
SS56
上得了廳堂,也下得了廚房
能代替一大堆常用的二極管,整流,升壓........

SS56好像有些奢侈
而且板子用的SOD123封裝的
想用SS36試試？
但是5L說1N4148壞的原因是耐壓太小
但是SS36只有60V比1N4148還小
不知道能不能行

有點迷糊了
電流肯定是沒問題了

ID:887186 · 發表于 2022-7-28 21:08

一夜暴富發表于 2022-7-28 17:48
感謝大佬的詳細版評論！
收獲頗豐，不過只是普通的開關管控制，沒有涉及高頻。3,4,點似乎并不要做太多考 ...

謝謝大佬！我自己又測了一會
發現了問題
主要是結構上要求我12V的兩個元器件要步在板子兩端
而12V的輸入只能選擇其中一端
在2A大電流通過時內阻的壓降太大了。幸虧本身只準備用來帶0.3A左右的負載，問題不大。
不知道除了下次布板加粗電源線之外，還有什么好的解決辦法嗎

ID:401564 · 發表于 2022-7-28 22:50

一夜暴富發表于 2022-7-28 20:40
SS56好像有些奢侈
而且板子用的SOD123封裝的
想用SS36試試？

1N4148不行不是因為電壓,電源有多少電壓,反向就有多少電壓,只會低,不會高
是因為電流不行,最大峰值電流才450mA,如果是功率大點的繼電器或者其它感性負載,一個關斷就能正向擊穿了
SS36如果是12V供電,那肯定可以了,我之前都是用SS24的,從來沒有過問題
用SS56是因為手頭上有這個,而且價格也沒有高多少,主要是沒有地方放,二極管都放一塊了,只能統一用一個參數大點的型號了,怕哪天用錯了

ID:887186 · 發表于 2022-7-29 09:43

Y_G_G 發表于 2022-7-28 22:50
1N4148不行不是因為電壓,電源有多少電壓,反向就有多少電壓,只會低,不會高
是因為電流不行,最大峰值電流 ...

明白了。

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關于續流二極管參數和選型