Com triar el díode adequat per al disseny de la gestió de la bateria?

1, requisits per a díodes en el disseny de la gestió de la bateria
(1) Eficiència
El disseny de la gestió de la bateria necessita minimitzar la pèrdua d’energia i millorar la càrrega de la bateria i la descàrrega de l’eficiència al màxim possible. Això requereix que els díodes tinguin una caiguda de baixa tensió per reduir la pèrdua de potència en l'estat conductor. Per exemple, en carregadors USB o sistemes de gestió de bateries (BMS), els díodes amb baixa caiguda de tensió cap endavant poden millorar significativament l’eficiència de càrrega i reduir els residus d’energia als díodes.
(2) Estabilitat
El circuit de gestió de la bateria ha de funcionar de manera estable en diverses condicions ambientals, de manera que els díodes haurien de tenir bones característiques de temperatura i una estabilitat del terme-. En ambients d’alta temperatura, el corrent de fuites inverses dels díodes augmentarà significativament, cosa que pot comportar un augment del consum d’energia d’espera i afectar l’estabilitat del sistema. Per tant, és necessari triar díodes amb característiques de corrent de fuites inverses baixes o considerar dissenys addicionals de dissipació de calor.
(3) Seguretat
La gestió de la bateria implica funcions clau com ara la càrrega de la bateria i el control de descàrrega, la sobrecàrrega i la protecció de descàrrega i els díodes han de tenir certes capacitats de protecció per evitar danys de la bateria. Per exemple, quan la bateria s’inverteix, el díode ha de ser capaç d’evitar el corrent invers i protegir els components de la bateria i del circuit.
2, Selecció de paràmetres clau
(1) Tensió endavant (VF)
La tensió cap endavant és la caiguda de tensió a través dels terminals d’un díode quan es condueix en la direcció cap endavant. Una menor tensió cap endavant pot reduir la pèrdua d’energia i millorar l’eficiència del circuit. En el disseny de la gestió de la bateria, es recomana triar díodes Schottky amb VF entre 0,2 - 0,4V segons els requisits de l'aplicació, especialment en sistemes d'alimentació de baixa tensió, on aquest paràmetre és especialment crític. Per exemple, en un sistema d’alimentació de 5V, l’ús de díodes amb VF inferior pot permetre que s’utilitzin més tensió per a la càrrega de bateries o altres càrregues, millorant el rendiment global del sistema.
(2) Corrent de fuites inverses (IR)
El corrent de fuites inverses fa referència al corrent petit que passa per un díode quan es biaga inversa. El corrent excessiu de fuites inverses pot comportar un augment del consum d’energia d’espera i afectar l’estabilitat del sistema. En ambients d’alta temperatura, el corrent de fuites inverses augmentarà significativament. Per tant, quan s’utilitza en entorns de temperatura alts -, cal triar díodes amb característiques baixes d’IR o prendre mesures de dissipació de calor per reduir la temperatura de funcionament del díode, reduint així el corrent de fuites inverses.
(3) Resistència a la tensió (VRRM)
La resistència a la tensió es refereix a la tensió inversa màxima que pot suportar un díode. En el disseny de la gestió de la bateria, s’hauria d’assegurar que la tensió inversa del díode sigui superior a la tensió de funcionament real i s’hauria de conservar un determinat marge per evitar la ruptura inversa. Per exemple, si s’utilitza en sistemes d’alimentació de 5V o 12V, se solen seleccionar díodes resistents a la tensió de 20V o 40V per millorar la fiabilitat del sistema. Si la tensió de resistències del díode és insuficient, les fluctuacions de tensió o les condicions anormals poden fer que el díode es descompongui i danyi tot el sistema de gestió de la bateria.
(4) Capacitat actual
Corrent reenviant (IF): si és el valor de corrent màxim quan el díode condueix contínuament. En el disseny de la gestió de les bateries, és necessari seleccionar especificacions adequades de díodes en funció del corrent de càrrega, assegurant -se que el IF és superior al corrent de càrrega màxim del sistema, per assegurar -se que els díodes no es danyaran a causa del sobrecorrent en condicions de funcionament normals.
Capacitat de corrent de sobretensió (IFSM): IFSM es refereix al corrent màxim que un díode pot suportar en un curt període de temps. Això és particularment important en l’inici de potència - o el disseny de protecció actual. Per exemple, durant la càrrega de la bateria, es pot generar un gran corrent de sobretensió, de manera que cal triar díodes amb IFSM suficient per complir els requisits de corrent de sobretensió.
3, la influència de la forma d’envasament
La forma d’envasament de díodes afectarà el seu mètode d’instal·lació i rendiment de dissipació de calor. Per a aplicacions d’alimentació alta -, s’han de seleccionar els envasos amb un bon rendiment de dissipació de calor com DPAK i TO-220. Aquestes formes d’embalatge solen tenir una gran àrea de dissipació de calor, que pot dissipar eficaçment la calor generada pel díode i assegurar el funcionament estable del díode en ambients d’alta temperatura. Per exemple, al sistema de gestió de bateries de vehicles elèctrics, a causa de l’elevat corrent i la calor generada pels díodes, cal triar una forma d’embalatge amb un bon rendiment de dissipació de calor per evitar que el dany i el dany del dany.
Per a petites plaques de circuit de mida petita -, es poden seleccionar paquets petits com SOD - 123 o SOT-23. Aquests petits paquets tenen els avantatges de petita mida i menys ocupació d’espai, cosa que els fa adequats per utilitzar -los en dispositius portàtils amb alts requeriments d’espai. Per exemple, en dispositius electrònics petits com els rellotges intel·ligents i els auriculars Bluetooth, a causa de l’espai limitat de la placa de circuit, és necessari triar díodes envasats de mida petita per complir els requisits de disseny compacte dels dispositius.
4, Anàlisi dels escenaris d'aplicacions reals
(1) Gestió de la càrrega de bateries
La prevenció del flux de corrent actual és crucial en la gestió de la càrrega de bateries. L’elecció de Diodes Schottky amb VF baix i baix IR pot reduir el consum d’energia i ampliar la durada de la bateria. Per exemple, els díodes Schottky envasats en SMD petites poden satisfer les necessitats dels dispositius portàtils i la seva baixa caiguda de tensió cap endavant pot reduir la pèrdua d’energia durant la càrrega i millorar l’eficiència de càrrega; El corrent de fuites inverses pot reduir el consum d’energia d’espera i ampliar la durada de la bateria.
(2) mòduls fotovoltaics
En els mòduls fotovoltaics, els díodes s’utilitzen per evitar que el corrent flueixi en diferents condicions d’il·luminació. A causa de l’entorn d’alta temperatura que sovint s’exposen els sistemes fotovoltaics, s’han de seleccionar models amb un bon rendiment de dissipació de calor i un baix corrent de fuites inverses. Per exemple, l’elecció de díodes envasats DPAK pot assegurar el seu funcionament estable en entorns de temperatura alts -, mentre que el corrent de fuites inverses pot reduir la pèrdua d’energia i millorar l’eficiència de generació d’energia dels sistemes fotovoltaics.
(3) nou sistema de gestió de bateries de vehicles energètics
El sistema de gestió de bateries dels nous vehicles energètics té requisits elevats de rendiment per als díodes. Cal triar díodes amb resistència d’alta tensió, alta capacitat de corrent i bon rendiment de dissipació de calor per satisfer les necessitats de càrrega i descàrrega de corrent de la bateria. Per exemple, els díodes envasats en TO-220 poden suportar corrents elevats i tenir un bon rendiment de dissipació de calor, garantint un funcionament estable dels sistemes de gestió de bateries en condicions de treball complexes.
5, procés de selecció i precaucions
(1) Procés de selecció
Aclariu els requisits específics del sistema de gestió de bateries, inclosos paràmetres com ara la tensió de funcionament, el corrent i la potència.
Determineu el rang de paràmetres clau del díode segons els requisits, com ara la tensió cap endavant, el corrent de fuites inverses, la tensió de suport, la capacitat de corrent, etc.
Considereu el formulari i el mètode d'instal·lació d'embalatge i trieu el tipus d'embalatge adequat.
Consulteu el manual de producte i la corba de rendiment del díode per avaluar el seu rendiment en diferents condicions de funcionament.
Realitzeu proves i validació de mostres per assegurar -vos que el díode compleix els requisits de disseny del sistema de gestió de bateries.
(2) precaucions
No us centreu només en un paràmetre del díode, sinó que considereu la influència mútua entre diversos paràmetres de forma exhaustiva. Per exemple, a l’hora d’escollir un díode amb baixa caiguda de tensió endavant, s’ha de prestar atenció a si el seu corrent de fuites inverses es troba dins d’un rang acceptable.
Tenint en compte la llarga estabilitat i fiabilitat dels díodes-, trieu bé - marques conegudes i productes amb rigor provat.
Quan es dissenyen circuits, s’han de proporcionar les condicions de dissipació de calor adequades per als díodes per assegurar el seu funcionament normal en entorns de temperatura alts-.
https://www.trrsemicon.com/diode/smd {2 ]dIode/ss18-sma.html