Kako izbrati ustrezno diodo za oblikovanje baterije?

1, Zahteve za diode pri oblikovanju baterije
(1) Učinkovitost
Zasnova upravljanja baterije mora čim bolj zmanjšati izgubo energije in čim bolj izboljšati polnjenje baterije in izpraznjenje. To zahteva, da imajo diode nizko padec napetosti naprej, da se zmanjša izguba energije v stanju prevoda. Na primer, v USB polnilcih ali sistemih za upravljanje baterij (BMS) lahko diode z nizkim padcem napetosti naprej znatno izboljšajo učinkovitost polnjenja in zmanjšajo energetske odpadke na diodah.
(2) stabilnost
Vezje za upravljanje baterije mora stalno delovati v različnih okoljskih pogojih, zato bi morale biti diode dobre temperaturne značilnosti in dolge - končna stabilnost. V visoko temperaturnih okoljih se bo tok obratnega puščanja diod znatno povečal, kar lahko privede do povečanja porabe energije v pripravljenosti in vpliva na stabilnost sistema. Torej je treba izbrati diode z nizkimi značilnostmi vzvratnega uhajanja ali razmisliti o dodatnih modelih odvajanja toplote.
(3) Varnost
Upravljanje baterij vključuje ključne funkcije, kot so polnjenje akumulatorja in krmiljenje odvajanja, pretirano polnjenje in zaščita pred praznjenjem, diode pa morajo imeti določene zaščitne zmogljivosti za preprečevanje poškodb baterije. Na primer, ko je baterija obrnjena, mora biti dioda sposobna preprečiti povratni tok in zaščititi komponente baterije in vezja.
2, Izbor ključnih parametrov
(1) napetost naprej (VF)
Napadana napetost je padec napetosti po sponkah diode, ko se prenaša v smeri naprej. Nižja napetost naprej lahko zmanjša izgubo energije in izboljša učinkovitost vezja. Pri zasnovi upravljanja baterije je priporočljivo izbrati Schottky diode z VF med 0,2 - 0,4V glede na zahteve glede aplikacije, zlasti v sistemih za napajanje z nizko napetostjo, kjer je ta parameter še posebej kritičen. Na primer, v 5V napajalnem sistemu lahko uporaba diod z nižjo VF omogoči uporabo več napetosti za polnjenje baterije ali druge obremenitve, kar izboljša skupno delovanje sistema.
(2) Tok obratnega uhajanja (IR)
Tok obratnega uhajanja se nanaša na majhen tok, ki prehaja skozi diodo, ko je vzvratna pristranska. Prekomerni povratni tok puščanja lahko privede do povečane porabe energije v pripravljenosti in vpliva na stabilnost sistema. V visokotemperaturnih okoljih se bo tok povratnega uhajanja znatno povečal. Zato je, če se uporablja v temperaturnih okoljih z visokim -, izbrati diode z nizkimi IR značilnostmi ali sprejeti ukrepe za odvajanje toplote za znižanje delovne temperature diode in s tem znižajte povratni tok puščanja.
(3) napetostna upornost (VRRM)
Odpornost napetosti se nanaša na največjo povratno napetost, ki jo lahko zdrži dioda. Pri zasnovi upravljanja baterije je treba zagotoviti, da je vzvratna napetost diode višja od dejanske delovne napetosti, za preprečevanje povratne okvare pa je treba ohraniti določeno mejo. Na primer, če se uporablja v 5V ali 12V napajalnih sistemih, so običajno izbrane 20V ali 40V napetostne diode, ki so ponavadi za izboljšanje zanesljivosti sistema. Če je napetost z vzdržljivostjo diode nezadostna, lahko nihanja napetosti ali nenormalni pogoji povzročijo, da se dioda pokvari in poškoduje celoten sistem za upravljanje baterije.
(4) Trenutna sposobnost
Naprej tok (if): če je največja vrednost toka, ko dioda neprekinjeno vodi. Pri zasnovi upravljanja baterij je treba izbrati ustrezne specifikacije diod na podlagi toka obremenitve, pri čemer zagotovite, da je, če je večji od največjega obremenitvenega toka sistema, zagotoviti, da diode ne bodo poškodovane zaradi prevelikega toka v normalnih delovnih pogojih.
Zmogljivost napetosti (IFSM): IFSM se nanaša na najvišji tok, ki ga lahko dioda v kratkem času zdrži. To je še posebej pomembno pri zagonu moči - UP ali Surge Tource Protection. Na primer, med polnjenjem akumulatorja se lahko ustvari velik prenapetostni tok, zato je treba izbrati diode z zadostnim IFSM, da lahko izpolnite zahteve po napetosti.
3, Vpliv embalažne oblike
Oblika embalaže diod bo vplivala na njihovo učinkovitost disipacije toplote in namestitev. Za visoke - napajalne aplikacije je treba izbrati embalažo z dobrimi zmogljivostmi odvajanja toplote, kot sta DPAK in TO-220. Te embalažne oblike imajo običajno veliko območje razprševanja toplote, ki lahko učinkovito razprši toploto, ki jo ustvari dioda, in zagotovi stabilno delovanje diode v visokotemperaturnih okoljih. Na primer, v sistemu za upravljanje baterij električnih vozil, zaradi visokega toka in toplote, ki jo ustvarjajo diode, je treba izbrati embalažno obliko z dobrimi zmogljivostmi odvajanja toplote, da se prepreči pregrevanje in poškodbe diode.
Za majhne - velikosti vezje lahko izberete majhne pakete, kot je SOD - 123 ali SOT-23. Ti majhni paketi imajo prednosti majhne velikosti in manj prostora, zaradi česar so primerni za uporabo v prenosnih napravah z visokimi potrebami. Na primer, v majhnih elektronskih napravah, kot so pametne ure in slušalke Bluetooth, je zaradi omejenega prostora vezja treba izbrati pakirane diode z majhnimi velikostmi, da se izpolnjujejo kompaktne zahteve po oblikovanju naprav.
4, Analiza dejanskih scenarijev uporabe
(1) Upravljanje polnjenja baterije
Preprečevanje trenutnega povratnega toka je ključnega pomena pri upravljanju polnjenja baterije. Izbira Schottky Diod z nizkim VF in nizkim IR lahko zmanjša porabo energije in podaljša življenjsko dobo baterije. Na primer, Schottky Diode, pakirane v majhni SMD, lahko zadovoljijo potrebe prenosnih naprav, njihov nizki padec napetosti naprej pa lahko zmanjša izgubo energije med polnjenjem in izboljša učinkovitost polnjenja; Nizka povratna uhajanja tok lahko zmanjša porabo energije v pripravljenosti in podaljša življenjsko dobo baterije.
(2) Fotovoltaični moduli
V fotonapetostnih modulih se diode uporabljajo za preprečevanje, da bi tok v različnih svetlobnih pogojih tekel nazaj. Zaradi visokotemperaturnega okolja, ki so mu pogosto izpostavljeni fotovoltaični sistemi, je treba izbrati modele z dobrimi zmogljivostmi odvajanja toplote in nizkim povratnim uhajanjem. Na primer, izbira pakiranih diod DPAK lahko zagotovi njihovo stabilno delovanje v temperaturnem okolju z visokim -, medtem ko lahko nizki povratni tok puščanja zmanjša izgubo energije in izboljša učinkovitost proizvodnje energije fotovoltaičnih sistemov.
(3) Nov sistem za upravljanje baterij za energetsko vozilo
Sistem za upravljanje baterij novih energetskih vozil ima visoko zmogljivosti za diode. Izbrati je treba diode z visokonapetostno upornostjo, visoko zmogljivostjo toka in dobro zmogljivostjo odvajanja toplote, da bi zadostili visokim tokom polnjenja in izpraznjenja potreb baterije. Na primer, diode, pakirane v TO-220, lahko prenesejo visoke tokove in imajo dobro delovanje toplote, kar zagotavlja stabilno delovanje sistemov za upravljanje baterij v zapletenih delovnih pogojih.
5, postopek izbire in previdnostni ukrepi
(1) Izbirni postopek
Pojasnite posebne zahteve sistema za upravljanje baterije, vključno s parametri, kot so delovna napetost, tok in moč.
Določite ključno območje parametrov diode glede na zahteve, kot so napetost naprej, tok vzvratnega uhajanja, vzdrži napetost, tokovni zmogljivost itd.
Razmislite o obrazcu za embalažo in načina namestitve in izberite ustrezno vrsto embalaže.
Za oceno njegove učinkovitosti v različnih obratovalnih pogojih glejte priročnik izdelka in krivuljo zmogljivosti diode.
Izvedite vzorčno testiranje in potrjevanje, da zagotovite, da dioda izpolnjuje zahteve za oblikovanje sistema za upravljanje baterije.
(2) Previdnostni ukrepi
Ne osredotočajte se samo na en parameter diode, ampak upoštevajte medsebojni vpliv med različnimi parametri. Na primer, pri izbiri diode z nizkim padcem napetosti naprej je treba pozornost nameniti, ali je njegov povratni tok puščanja v sprejemljivem območju.
Glede na dolge - stabilnost in zanesljivost diod izberite dobro - znane blagovne znamke in strogo preizkušene izdelke.
Pri oblikovanju vezij je treba za diode zagotoviti ustrezne pogoje odvajanja toplote, da se zagotovi njihovo normalno delovanje v temperaturnem okolju z visokim -.
https://www.trrsemimicn.com/diode/smd {2 {