将多个同一器件型号的二极管进行并联是否可行?

不建议并联两个二极管。每个二极管的正向电压都有略微的不同;即便是同一器件型号的二极管也不可能完全匹配。

不建议并联二极管。
每个二极管的VF特性都略有不同。即使器件型号相同的二极管也并不完全匹配。如果将二极管并联,大量电流会流向VF较低的一端,从而可能导致性能下降或损坏。
在可能需要考虑二极管额定电流的大电流设计中,使用具有更高额定电流的二极管,而不是并联多个二极管。

图1:当二极管特性无变化时
图1:当二极管特性无变化时

I1=I2
如果二极管特性无变化,则可预测电流均等流过两个二极管。

图2:当二极管特性有变化时
图2:当二极管特性有变化时

I1<I2
如果二极管特性发生变化,则更多电流会流过VF较低一端的二极管。因此,较低一端的结温也会相应升高,从而进一步降低VF。这会导致更多电流流动。

例如,假设特定的二极管具有以下特性。本标准中未规定最小正向电压(VF)。当IF为100mA 时,正向电压的典型值为0.92V,最大值为1.20V。图3显示了典型的IF–VF曲线及其根据最大值变换的对应曲线。

表1:二极管电气特性示例(1SS187)
表1:二极管电气特性示例(1SS187)
图3:产品变化(I<sub>F</sub>-V<sub>F</sub> 曲线)
图3:产品变化(IF-VF 曲线)

假设一个具有VF典型值的二极管和一个具有VF最大值的二极管并联。图3表明,当V = 0.8V 时,22mA的正向电流流过具有VF典型值的二极管,而400μA的正向电流流过具有VF最大值的二极管。当两个二极管并联时,除非采取措施,否则大部分电流会流过VF较低的二极管。在这种情况下,VF较低的二极管会消耗更多功率,导致与VF较高的二极管相比,其结温升温程度更大。
硅二极管的电气特性取决于温度,如图4所示(在不同温度下给出的IF–VF曲线)。VF通常会随着温度升高而降低。因此,随着更多电流流过VF较低的二极管,会形成正反馈。这种情况可能会导致热失控。在最坏的情况下,结温可能会超过最大额定温度,从而导致器件损坏。
因此,请使用大额定电流的二极管,而不是并联多个二极管。当您需要并联两个二极管时,可通过与每个二极管串联限流电阻(R1和R2),防止热失控,具体如图5所示。在这种情况下,选择电阻器时需考虑电阻变化。高阻值电阻有助于吸收二极管电气特性的变化。

图4:不同温度下的I<sub>F</sub>–V<sub>F</sub>曲线(1SS187)
图4:不同温度下的IF–VF曲线(1SS187)
Fig. 5 Diode parallel connection circuit
Fig. 5 Diode parallel connection circuit

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