全波桥式整流器无负载时二极管烧毁


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我已经建立了一个我认为电源简单的第一阶段,该电源仅由全波桥式整流器(由单个3A SMD二极管组成)和大容量电容组成。

当我通过变压器供电时,二极管就会烧断。我检查了是否没有在背面安装任何二极管。变压器最大可输出4.81A,但我在无负载的情况下向电路供电。我不打算在最终解决方案中超过3A的限制。在此处输入图片说明

该电路的基本原理图如下。 在此处输入图片说明

到底是什么问题?这是由电容器的初始充电引起的吗?我检查了电路板的正极和接地轨之间是否也没有短路。

更新
两个电路,结果相同:
电路1-总电容:6580µF(由14 470µF并联的电解通孔电容器组成)
电路2-总电容:2820μF(由6470µF并联的电解通孔电容器组成)
8个二极管制作上面的两个全波桥式整流器分别是B340LA SMD 3A二极管(http://www.farnell.com/datasheets/639175.pdf
以上所有均由一个环形变压器供电,每个环形变压器带有两个18V / 80VA的次级绕组。在每种情况下测试的单个次级绕组都具有相同的结果(二极管发出火,然后短路故障)。


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总电容是多少?可能是涌入杀死了他们。另外,二极管的部件号和封装类型是什么?
MadHatter

给我们机会...什么值的电容器?
Brian Drummond

1
3mF?疯了 至少要稍微增加它们之间的阻抗。
Ignacio Vazquez-Abrams

该变压器有两个18VAC的次级绕组,但是您的PCB上说的是36VAC,并且有一个“公共”端子似乎连接了两个桥式整流器?此外,您的电路图还显示+ 16VDC,如果输入为18VAC,这是不正确的。请给我们展示完整的电路图和PCB布局。
布鲁斯·雅培

1
您的PCB显示〜36V。如果您实际输入的是36V RMS AC,即51V峰值,大大高于二极管的40V额定值。(在这种情况下,还要考虑您的电容,它们的额定
电压

Answers:


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是的,浪涌正在杀死您,这是一个没有任何浪涌限制的大量电容。假设走线电阻为100mOhm,并且并联的6或14个电解电容器的阻抗约为0欧姆,则启动时的瞬时电流为160A。这是一个不错的网站。 必须计算

大多数大型电容库都有设计用于承受浪涌或某种形式的浪涌限制(被动或有源)的巨大二极管和电容器。一个便宜的无源解决方案是一个NTC电阻器,它们正是出于这个确切目的而出售的,在Digigikey上有一些:这里。将它们与排和输入电压串联放置,因为它们加热时电阻会下降。

更新:
如果您选择走这条路线,我还会添加,请注意,NTC的额定最大电容负载和近似稳态电流。负载通常为120V和240V,但是可以很容易地将其调整为〜16VAC。由于重要的特性是功耗,所以差异是平方的。例如:
额定功率为500uF @ 240VAC的设备将处理2000uF @ 120VAC或8000uF @ 60VAC。注意电压差是平方的。

另请注意:
仅当设备没有连续快速打开和关闭电源时,此方法才有效。NTC必须有时间冷却至室温,否则,当您重新打开电源时,电阻仍将很低,并且二极管可能再次损坏。通常,冷却时间不到一分钟。话虽如此,它们仍然会提供一些保护,即使它们很热,因为它们的电阻仍然比PCB走线高得多。


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如果您的电容组在ntc电阻冷却之前就放电了怎么办?我猜您仍然可以通过重新打开设备来油炸二极管。计划中的某件事...
Level River St'St

尽管通常仍然存在一些阻力,但这是一个有效的问题。例如,假设他的电路是1A连续电流(基于3A二极管,这似乎是合理的),大多数NTC在25 * C时具有〜15欧姆,但在1A连续电流下,它们降至〜0.3Ohm。16V / 0.3Ohm优于现在的0.1欧姆OP ...
MadHatter

天哪,这是黄金:“ NTC必须有时间降温”
Tomachi

7

“变压器可以输出最大4.81A的电流。”

那里就是你的问题。从长远来看,该变压器的额定电流为4.81 A,以满足VA规范。在短期内(例如十分之几秒),它的输出能力可能是后者的10倍。而且,由于您的电容是如此之大,所以这正是它的作用。


如此大的电容将导致功率因数极低,以至于变压器可能太小。
杰森

1
@Jasen-所以它同时太大(因为其短路电流会烧断二极管)而又又太小(因为功率因数太低)。听起来是时候让我重新思考。
WhatRoughBeast

好点子。连续电流额定值和峰值电流额定值是两个不同的事物。
Unknown123 '19

2

我从来没有遇到过二极管和浪涌电流的问题,但是几年前,我遇到了阴极标记在错误一侧的二极管问题。由于二极管爆炸,很难检测到。我使用欧姆表检查了所有新二极管,并检测了原因。选择二极管并将其安装在正确的方向后,一切按设计进行。顺便说一句,有时印刷在PCB上的原理图会产生误导-您应检查一下。或者,您可以用刀割开从变压器到整流器的一条线,并用电阻(10 kOhms)桥接间隙-然后可以测量整流器是否按预期工作,而不会损坏二极管。

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