二極管知識 很好的資料

1、旁路二極管的作用是防止熱斑效應(yīng)發(fā)熱燒壞組件。1工作電流（應(yīng)大于單體電池的短路電流）2最大結(jié)溫（應(yīng)大于二極管工作時(shí)自身的溫度）3熱阻（熱阻小能使二極管及時(shí)散熱，不致于熱失效）4壓降（壓降小能減少自身的發(fā)熱）5反向擊穿電壓（大于與其并聯(lián)的電池的開路電壓的疊加值）工作電流I應(yīng)大于單體電池的短路電流最大結(jié)溫反應(yīng)了二極管的耐熱能力，如果二極管的工作溫度長期超過該溫度則 會導(dǎo)致該二極管的過熱失效。結(jié)溫要求大于150C。二極的熱阻反應(yīng)了二極管的散熱能力，熱阻越小，則散熱越好，二極管因?yàn)檫^ 熱失效的可能性就越小。二極管的自身壓降越小越好，因?yàn)殡娏饕欢ㄈ魤航荡?，則發(fā)熱大，有可能使二 極管失效。二極管的反向擊穿電

2、壓應(yīng)大于與其并聯(lián)的電池開路電壓疊加值常見的72片單體電池串聯(lián)組件的接線盒中用10SQ050型肖特基二極管，其反 向工作電壓為50V；最大平均電流10A最大結(jié)溫度200C.還應(yīng)按在IEC 61215測試二極管發(fā)散熱量是否滿足要求一、熱斑效應(yīng)一串聯(lián)支路中被遮蔽的太陽電池組件，將被當(dāng)作負(fù)載消耗其他有光照的太 陽電池組件所產(chǎn)生的能量。被遮蔽的太陽電池組件此時(shí)會發(fā)熱，這就是熱斑效應(yīng)。 這種效應(yīng)能嚴(yán)重的破壞太陽電池。有光照的太陽電池所產(chǎn)生的部分能量，都可能 被遮蔽的電池所消耗。為了防止太陽電池由于熱斑效應(yīng)而遭受破壞，最好在太陽 電池組件的正負(fù)極間并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，以避免光照組件所產(chǎn)生的能量被受遮 蔽的組

3、件所消耗。二、Bypass diode 的作用：當(dāng)電池片出現(xiàn)熱斑效應(yīng)不能發(fā)電時(shí)，起旁路作用，讓其它電池片所產(chǎn)生的電 流從二極管流出，使太陽能發(fā)電系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)電，不會因?yàn)槟骋黄姵仄霈F(xiàn)問題 而產(chǎn)生發(fā)電電路不通的情況。二、 Bypass diode 選擇原則：1、耐壓容量為最大反向工作電壓的兩倍；2、電流容量為最大反向工作電流的兩倍；3、結(jié)溫溫度應(yīng)高于實(shí)際結(jié)溫溫度；4、熱阻??；5、壓降小；三、實(shí)際結(jié)溫溫度測量方法：把組件放在 75 度烘箱中至熱穩(wěn)定，在二極管中通組件的實(shí)際短路電流，熱穩(wěn)定后（例如1h）,測量二極管的表面溫度，根據(jù)以下公式計(jì)算實(shí)際結(jié)溫：Tj=Tcase + R*U*I其中 R 為熱阻

4、系數(shù)，由二極管廠家給出， Tcase 是二極管表面溫度（用熱電偶測 出），U是二極管兩端壓降（實(shí)測值），I為組件短路電流。計(jì)算出的Tj不能超過 二極管規(guī)格書上的結(jié)溫范圍。Bypass diodes from the unshaded cells are reverse biased and have no impact.Bypass diode from shaded string is forward biased and conducts currentBypass diodes from the unshaded cells are reverse biased and have no

5、impact.Bypass diode from shaded string is forward biased and conducts current+0即-0.5V+ -0.5V+ -Q.5V+Shaded cell-0.6V +Shaded cellCurrent from string of cells Is limited by lowest current cell. If some cells are shaded, then the extra current from the gaud cells in the string forward biased these cel

6、ls.當(dāng)電池片正常工作時(shí)，旁路二極管反向截止，對電路不產(chǎn)生任何作用；若與旁路 二極管并聯(lián)的電池片組存在一個(gè)非正常工作的電池片時(shí)，整個(gè)線路電流將由最小電流電池片決定，而電流大小由電池片遮蔽面積決定，若反偏壓高于電池片最小 電壓時(shí)，旁路二極管導(dǎo)通，此時(shí)，非正常工作電池片被短路。 五、每個(gè)旁路二極管并聯(lián)電池片數(shù)目的計(jì)算1、旁路二極管電流容量最小應(yīng)為：1=4.73X2 = 8.46A2、選用1 0SQ 0 3 0型二極管最大返偏電壓為：VrrM=30vI av=10AVp=0 . 5 5VT =- 55 200 CJ3、耐壓容量為3 0V的旁路二極管最多可保護(hù)1 2 5 X 1 2 5電池片數(shù)目為：N

7、=3 0/ (2X0.5 13)=2 9.24即最多可保護(hù)29片125X125電池片；4、旁路二極管截止?fàn)顟B(tài)時(shí)存在反向電流，即暗電流，一般小于0 .2微安； 原則上每個(gè)電池片應(yīng)并聯(lián)一個(gè)旁路二極管，以便更好保護(hù)并減少在非正常狀態(tài)下無效電池片數(shù)目，但因?yàn)榕月范O管價(jià)格成本的影響和暗電流損耗以及工作 狀態(tài)下壓降的存在，對于硅電池，每十五個(gè)電池片可并聯(lián)一個(gè)旁路二極管為最佳。. Bypass diodes are not needed on 12 volt systems, optional on 24 volt, and shouldalways be used on 36 volt or highe

8、r systems遮蔽一個(gè)電池片與遮蔽兩塊電池片各一半的效果不同，所以遮蔽不可避免時(shí)，盡量使遮蔽盡可能多的電池，每個(gè)電池盡可能少的陰影。為了便于你的理解，這里先舉個(gè)通俗的例子說明：假如供電電壓一定為220V時(shí)，若居民用電量增加，例如在用電高峰時(shí)的夏天，各家各戶空 調(diào)、冰箱、電扇、電視機(jī)、電燈都開啟，電氣線路上的電流就增多，輸電導(dǎo)線上的“電壓降” 就增加，使居民用戶的電壓降低到200V以下，用電器在低于額定電壓下的條件就不能正常 工作了，甚至空調(diào)打不起來，電視圖像不穩(wěn)定了反之到了重大節(jié)日的深夜，工廠放假，居民睡了，用電量很少，這時(shí)導(dǎo)線里通過的電流很小，它上面的“電壓降”很小，居民用戶處的電壓就超

9、過220V,甚至可達(dá)到230V以上，這時(shí)你 若起來開燈，由于外加電壓超過額定電壓甚多，用電器很容易被燒壞，特別是使用時(shí)間比較 長的電燈，有時(shí)燈絲一下就被燒斷了這都是“電壓降”大與小惹的禍?？梢姡?“電壓降”就是電流通過線路時(shí)損耗了電力，產(chǎn)生的電壓降落，稱為“電壓降”?！半妷航怠钡漠a(chǎn)生是由于線路中電荷流動(dòng)時(shí)遇到阻力而損耗了電力，造成了電壓降落。二極管的壓也是指的是它的 PN 結(jié)上的壓降。如正向壓降是由它的正向?qū)▋?nèi)阻決定的但有一定的曲線，并不是像純電阻一樣的，即使是在導(dǎo)通狀態(tài)下，也不都是一條直線。當(dāng)電 源電壓變大時(shí)，電流升高，正向壓降會相應(yīng)升高一些。而反向壓降在一定范圍內(nèi)基本不變， 當(dāng)反向電壓達(dá)

10、到擊穿電壓以后會突然增大。二極管最重要的特性就是單方向?qū)щ娦?。在電路中，電流只能從二極管的正極流入，負(fù) 極流出。下面通過簡單的實(shí)驗(yàn)說明二極管的正向特性和反向特性。1. 正向特性。在電子電路中，將二極管的正極接在高電位端，負(fù)極接在低電位端，二極管就會導(dǎo)通， 這種連接方式，稱為正向偏置。必須說明，當(dāng)加在二極管兩端的正向電壓很小時(shí)，二極管仍 然不能導(dǎo)通，流過二極管的正向電流十分微弱。只有當(dāng)正向電壓達(dá)到某一數(shù)值（這一數(shù)值稱 為門檻電壓”，鍺管約為0.2V，硅管約為0.6V）以后，二極管才能直正導(dǎo)通。導(dǎo)通后二極管 兩端的電壓基本上保持不變（鍺管約為0.3V,硅管約為0.7V）,稱為二極管的正向壓降”。2. 反向特性。在電子電路中