2024年06月16日

浅谈电子器件的并联运用

2012 年 1 月 6 日
 

一、二极管的并联

半导体二极管的电压与电流呈非线性关系。当将两个同型号的整流二极管并联成复合管时,在相同电压下,正反向电流均增大一倍,因此其正反向直流电阻值也均降为一半,但正向死区电压(锗管约0.1v,硅管约0.5V)不变。反向击穿电压则等于或略低于两者中之较低者。表征其允许管耗的最大整流电流增大为单管的两倍。由于半导体二极管具有正的电流温度系数,当复合管满负载运用时,就可能由于管子伏安特性的差异。引起一管超载,管温过高而损坏。为此当需要两管(或多管)并联时,不要满载运行,要让管子留有较多的管耗余量,并在每管串联一个均流电阻。由图解法可知,在复合管总电流减小的同时,两管电流差别得到改善,管温趋于均衡。但也因此增加了整流器内阻及功率损耗。

二、三极管的并联

若将两个同型号双极型功率晶体三极管并联,其β不变,两者输出特性曲线相同,但并联复合管的允许管耗为单管的两倍(Pc2=2Pc1)。

实用中,常在每管发射极串接一均流电阻Re,这是因为各管特性曲线存在差异,若两管直接并联,虽基极电压Vb相同也将引起两管导通电流的很大差别,又由于管子的导通电流温度系数的作用,使差别增大,最终导致一管管耗超载,管温剧增,管子易因二次击穿而损坏。由图解法作输入回路负载线可知,依靠均流电阻Re上的电压降对基一射极间电压Vbe的调节作用使两管导通电流趋于一致,提高了管子工作的安全性。

三、电子管的并联

两个同型号功率电子管并联,由于其特性比较一致,且导通电流不受管温影响,故不用加均流电阻。并联复合管的总阳极电流为单管的两倍,总跨导s也为单管的两倍,微变内阻Ri减为一半,电压放大系数u则不变,其总允许管耗增为单管的两倍。只要将最佳负载电阻值减半,输出功率将可增加一倍。非线性失真仍与单管相同。

四、VMOS管的并联

VMOS场效应功率管具有极高的输入阻抗及较大的线性放大区等优点,尤其是其具有负的电流温度系数,即在栅-源电压不变的情况下,导通电流会随管温升高而减小,故不存在由于“二次击穿”现象所引起的管子损坏现象。因此,VMOS管的并联得到广泛应用。

必须指出,多管并联后,由于极间电容和分布电容相应增加,使放大器的高频特性变坏,通过反馈容易引起放大器的高频寄生振荡。为此,并联复合管管子一般不超过4个,而且在每管基极或栅极上串接防寄生振荡电阻。

五、继电器不宜并联使用

许多人习惯将继电器两组相同的触点并联以提高其切换负载能力,结果触点熔焊故障反而容易发生,何故?

当两组相同触点并联时,虽然触点面积增大,可提高触点闭合后的载流能力,但它不能提高切换负载的能力。这是因为两组触点不可能完全同步工作,因此电流总是通过最先闭合和最后断开的触点,故其切换负载能力仍决定于一组触点的电压、电流定额,造成触点超负荷运行,结果触点就易发生熔焊故障。


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