Добрый день!
В обычном щите автоматизации два диода стоят после блоков питания, которые постоянно работают на общую нагрузку (схема во вложении). Нагрузка - блок питания и модули контроллера, аналоговые и дискретные датчики.
Сначала поставили диоды 2Д213А на 10 А. Они очень сильно грелись. Мы решили, что это из-за превышения тока. Поэтому купили такие же диоды, но на 30А КД2997Б. Так вот новые диоды не только греются, но и сгорают. Токи точно не больше номинала, напряжение =24 В (диоды рассчитаны на 100). Блоки питания каждый номиналом на 20А.
Прошу подсказать, что мы делаем не так.
Заранее спасибо!
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

На каких радиаторах они установлены?

А разве есть необходимость в этих диодах?

Надо диоды установить на радиаторы

Если вместо диодов поставить перемычки, то радиаторы уже не понадобятся?

Если бп сгорят, то обвинят рационализаторов.
///////////
Можно поставить перемычку , если бп заявлены для параллельного подключения.

По логике всё правильно, а по факту диоды горят...
Раз горят, значит ток больше номинала. Мощности блоков питания по факту и по схеме скорее всего совпадают.
Если место позволяет, попробуйте поставить диоды на ещё больший ток, но в металлическом корпусе на небольшом радиаторе (радиаторы должны быть электрически изолированы между собой).

А рассеиваемую мощность на диоде посчитать не пробовали? При токе 20 ампер прямое напряжение на диоде около 1.2 вольта, это даёт рассеиваемую мощность 24 ватта. Чтобы при окуружающей температуре воздуха в щите до 50 градусов температура диода не превышала 70 градусов - нужен для каждого диода ребристый радиатор с полтора-два кулака размером. Если точнее - для условий свободной конвекции , тепрературы перегрева 20 градусов и мощности 24 Вт теплоотдающая площадь должна быть 1200 квадратных сантиметров, на минуточку.

То, что перечислено -это перечень оборудования, а нагрузка - это величина, имеющая размерность Вт. Определив полную мощность нагрузки, определите ток, который будет протекать через открытый диод. Сам диод, без радиатора, может рассеивать небольшую мощность (смотрите характеристики), хватает тока в 1А, и уже может произойти перегрев.

Вообще такая схема включения двух источников не позволяет равномерно распределить отдаваемую мощность, т.к. всегда будет, из-за неидеальности характеристик источников, перекос плеч. Поэтому надо половину нагрузки подключить напрямую к одному источнику, а вторую половину - напрямую к другому источнику. Диоды отдать пионерам! Они им найдут лучшее применение.

Да, один из них может быть даже в "горячем" резерве. Это норма.

Чего норма? Это безграмотное проектирование!

Вы просто не в курсе.

Судя по тому, что БП рассчитаны на 20 ампер, а ток не превышает 10 ампер - задача распределения нагрузки не стоит. Такое включение применяется для резервирования - отсутствие перебоев в питании при отказе одного из БП. На эту же мысль наводит и наличие аккумуляторного резерва.

Надо бы ток померить в каждом плече. импульсный шим дело такое, может оказаться что диод вообще заперт.

диоды Шотки вам в помощь.

Им в помощь - провод ПВ1.

Диоды Шоттки тоже требуют теплоотвод, где-то в 2-2.5 раза меньше, чем обычные диоды.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Да там всё просто считается

P = a x S / (td - te)

P - мощность, которую можно рассеять, Вт
a - коэффициент теплоотдачи, для условий свободной конвекции a = 0.001
S - площадь теплоотдающей поверхности радиатора, кв.см
td - допустимая температура диода (лучше не брать выше 60-70 градусов)
te - максимальная температура окружающей среды


Ну а мощность на диоде будет естественно

Pd = Vd x Id
Vd - прямое падение напряжения при максимальном токе, где-то 1-1.2 вольта для обычных диодов и 0.4-0.6 вольта для диодов Шоттки
Id - максимальный ток через диод

Непонятно, взять до 70 включительно - это нормально?
Или, всё-таки, выше 60 - нежелательно?
Лучше бы как-то определиться с этой рекомендацией...

Ну в принципе чем ниже температура - тем лучше.
Если же есть ограничения по размеру теплоотвода - нужно смотреть по максимально допустимой температуре конкретного диода.
Ну а считается так. Для каждого диода нормируется максимально допустимая температура перехода. Допустим это 125 градусов. Для надёжности и долговечности берём температуру перехода на 30 градусов ниже, т.е 90 градусов. Ещё раз замечу - это температура перехода (той части кристалла, в которой и сделан диод). Далее следует тепловое сопротивление переход-корпус (в градусах на ватт). К примеру для нашего диода оно равно 1.6 градуса на ватт. Определяем мощность, рассеиваемую на диоде, допустим это 15 ватт. Перемножая эти величины получаем, что температура перехода на кристалле будет в нашем случае на 24 градуса выше температуры корпуса. От 90 градусов отнимаем эти 24 градуса - получается температура корпуса диода не должна превышать 66 градусов. И это в наихудшем случае, например при температуре воздуха внутри изделия до 50 градусов.

Вот ради интереса взял параметры сборки диодов Шоттки MBR3045PT (два диода в одном корпусе, как раз для ситуации ТС). У них максимальный ток каждого из диодов 15 ампер, напряжение 45 вольт, прямое падение при полном токе будет 0.65 вольта, тепловое сопротивление 1.5 градуса на ватт, максимальная температура перехода 175 градусов.
Прежде всего забудем про 175 градусов. Причин несколько. Цифра 175 дана для фирменного диода On Semiconductor (Motorola), а у нас может быть аналог китайского производства, и он явно не будет держать 175 градусов. И ещё надо учесть, что при увеличении температуры перехода с 75 до 110 градусов обратный ток вырастает в 10 раз, а с 110 до 150 градусов ещё в 10 раз - итого в 100 раз. Так что температуру принимаем как и раньше 90 градусов - у нас будет консервативный дизайн.
Далее. При токе 15 ампер падение напряжения будет 0.65 вольта, то есть рассеиваемая мощность равна 9.75 ватта. Умножаем на 1.5 гр/ватт и получаем округлённо 15 градусов разницы между переходом и корпусом. Далее 90 - 15 = 75 градусов - это предельная температура, до которой нам можно греть диод.
Считаем радиатор для окружающей температуры до 50 градусов. Получается 390 квадратных сантиметров.
Поскольку весь ток течёт либо через один диод, либо распределяется межу ними - площадь радиатора удваивать не надо.

Тут я жёстко ошибся. Должно быть P = a x S x (td - te)
Т.е. на разность температур надо множить, а не делить.

Не полный расчет. нет сопротивления корпус-окр. среда имхо

Можно считать через тепловое сопротивление теплоотвода, а можно через коэффициент теплоотдачи, я использовал второй вариант.

Конечно сам проект не в дугу...
Если уж пользоваться горячим резервом, то и блоки питания нужно брать позволяющими параллельную работу..
Блок А3, это чистый УПС для подключения аккумулятора в случае необходимости.
Диоды с чего то взяты ВЧ и тот и дргой (там 100А в импульсе, а длительный - 30А).
Возьмите диодный модуль НЧ (ну там типа МДД ), у него основание изолированное, можно смело крепить
к панели для теплоотвода...
Затем установите регулировкой блока питания напряжение 24В на шине , а не не выходе блока.
Лучше всего контролируя токи в каждом блоке выставить их одинаковыми, что бы нагрузка была равномерной,
и можете забыть про проблему

Цена вопроса 1500 руб. MeanWell производит штатные диодные блоки для схем резервирования блоков питания.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Вероятно диоды горят из-за превышения прямого напряжения. Необходимо учитывать вольт-амперную характеристику.

А что будет , если одно напряжение станет ненамного больше другого ?

Диод закроется.
При этом диод Шотки закроется при меньшем превышении, чем например кремиевый иод.
............
Мораль
Дод надо кремниевый, с током как минимум в два раза больше номинального тока БП

Диод не реле, это видно по его вольт-амперной характеристики. Для выравнивания токов через силовые диоды в схеме резервирования необходимо последовательно включать одинаковые низкоомные резисторы, тогда токи будут равны и схема будет функционировать предсказуемо. Сомневаюсь что такие резисторы вы сможете найти в ближайшем магазине, поэтому не надо фантазировать. Покупайте готовые блоки сделанные в заводских условиях профессионалами, а радиолюбительством занимайтесь дома.

В схеме с шим регулированием в принципе не будет одинаковой реакции на скачек напряжения например.
Если правильно складывать- что то посложнее диода потребуется.
...........
а чем не реле, напряжение чуть больше , диод закрылся, а потом что ?
а потом открылся, а напряжение наверно больше требуемого стало, закрылся другой диод.
можно в принципе проверить с парой бп что именно происходит при резких колебаниях.

При параллельном включении диодов на баланс токов будет влиять всё - напряжение источников, вектор изменения температуры кристалла, индивидуальные особенности приборов, в т.ч. их электрический износ. Это уже не схема резервирования. Для схемы резервирования должны применяться схемотехнические приемы направленные на увеличение надежности и предсказуемости.

Простые на первый взгляд решения могут иметь очень много нюансов при реализации.
Вы предполагаете, что в схеме автора работает только один блок питания, а второй "заперт" или "отключен как реле" но это не так.
Импульсные источники будут работать параллельно в установившемся режиме.
Для начала следует абстрагироваться от задачи резервирования и просто рассмотреть параллельное включение диодов.
Гляньте специализированную литературу по схемотехнике и сразу поймете что простые задачи имеют сложные решения.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Нажмите для просмотра прикрепленного файла

В схеме резервирования не надо выравнивать токи через диоды. И никаких резисторов тоже не надо.
А вот посчитать рассеиваемую на диоде мощность и необходимый радиатор надо.

Мощность рассеиваемая диодом в схеме блока резервирования при токе 10 А около 7,5 Вт (с активными MOSFET удается ее снизить до 0,5).
При неверной схемотехнике диод сгорит раньше чем нагреется теплоотвод.

Если правильно понимаю, это не резервирование , а два бп работающие параллельно.

А два импульсных бп так просто не включите в параллель, через два диода или два сопротивления.
Вернее включите, но че там будет неизвестно, что и следует из поста ТС.
..........
профессионалы епт

Яснее умеете мысли излагать? Что значит фраза "А два импульсных бп так просто не включите в параллель, через два диода или два сопротивления"? Так и включают импульсные источники питания в реальных проектах для ОПО. Несколько тысяч установили.

Один нагружен, другой нет без принятия специальных мер. так и работает.

И безо всяких диодов включают.
...Тоже тысячами.

За одну эту фразу в контексте вопроса ТС на электронном форуме ты бы сразу получил бан. За безграмотность.
Объяснять подробности не буду - долго, и никому здесь не интересно.
В качестве домашнего задания можешь посчитать ток для 20-амперного диода, при котором он сгорит раньше, чем отдаст тепло на радиатор.



http://forum.abok.ru/index.php?s=&show...t&p=1321953


На форуме есть смайлик рука-лицо?

http://forum.abok.ru/index.php?s=&show...t&p=1321953

Это домыслы, должен ТС сказать. что и зачем стоит, может не было в наличии БП достаточной мощности.
...........................
http://www.deltapsu.com/technical-articles...ries-connection

ТС в первом сообщении явно указал "Токи точно не больше номинала". Просто никто внимательно не читает.

(А суммировать токи от двух менее мощных блоков питания (как тут некоторые думают) просто на диодах в принципе нельзя. Для этого делается специальная объединительная корзина, где дополнительный БП следин зпа основным не только по выходному напряжению, но и с каждого БП ставятся датчики тока, сигнал с которых подаётся на отдельную схему, которая регулирует с высокой точностью соотношение выходных напряжений БП чтобы ток распределялся равномерно, независимо от разброса параметров диодов.)

И да, к нагреву диодов то, как работают БП, не имеет отношения. Независимо от того, работают БП в параллель или по очереди, в данных условиях причина перегорания диодов - только отсутствие радиаторов, которые абсолютно необходимы исходя из рассеиваемой на диодах мощности.

ТС ничего не говорил о пусковых токах своего оборудования.

Это какая-то "нанотехнология" или "инновация"?

Обычно делают проще: без корзины, без диодов.
У каждого БП делают возможность его перехода в режим или генератора выходного тока, или ограничения выходной мощности.

К вопросу о сопротивлениях и параллельной работе
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Сейчас нет под рукой разобранных блоков питания от контроллеров Emerson, в которых последовательно диодам в схеме резервирования включены симметрирующие резисторы на 100 мОм (0,1 Ом), когда будет возможность сфотографирую. А пока фрагмент схемы блока резервирования для имеющих глаза, а не только ЧСВ
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Ну, если резервирование, тогда совсем другое дело.

У ТС блоки питания 20-амперные, а максимальный импульсный ток для КД213 и КД2997 даётся 100 ампер. А для КД2997 ещё и номинальный ток 30 ампер.


А теперь о грустном. Я в ужасе от этой ветки. Пишут про перегрузку по току, про пробой напряжением, про выравнивание токов... Когда школьник из радиокружка сразу сказал "без радиатора?". Ну реально совершенно идиотская ситуация, достаточно просто в уме перемножить ток через диод на падение напряжения на нём, и понять, что температура диода улетает за 200 градусов. Там не только диод должен сгорать, там и места пайки должны отваливаться, припой плавится.
Ситуация очень печальная. Это как объятый пламенем объект, а пожарные решают, откуда дым - кто-то курит, или пар из кастрюли на кухне.

Железно не сгорит

Кстати писали о гасящих сопротивлениях, которые в каждом магазине не продаются.
Отвечаю-продаются, например :