Dioden nicht parallel schalten?
Aus welchem Grund sollte man Dioden nicht parallel schalten?
8 Antworten
So grundsätzlich kann man das nicht sagen. LEDs (z.B. weiße oder blaue) mit hohen Flussspannungen werden oft parallel geschaltet. Das sehe ich auch mit Bauchschmerzen, aber es scheint keine größeren Probleme zu geben. Wenn Dioden vom gleichen Wafer sind, dann sind die Unterschiede auch gering und man kann das auch bei höheren Strömen wagen. Man kann aber nicht einfach in die Kiste greifen und irgendwelche Typen parallel schalten. Man sollte sich anschauen, wo man auf der Kennlinie ist, und wie sich der dynamische Widerstand auswirkt. Man kann sich damit helfen, dass man kleine Widerstände (im Zehntel Ohm bis Ohm-Bereich) jeweils zu jeder Diode in Reihe schaltet. Das muss wohl überlegt sein und es würde hier den Rahmen sprengen, das genau auszuführen. Besser nimmt man gleich einen Typ mit höherer Belastbarkeit. Man soll sich aber im Klaren sein, solche höher belastbaren Dioden haben dann einfach eine größere Fläche, was nichts anderes als parallel geschaltete Diodenfläche ist. Aber, mit praktisch identischem Verhalten.
LEDs (z.B. weiße oder blaue) mit hohen Flussspannungen werden oft parallel geschaltet.
Die Amerikaner haben ein Fachwort für diese Schalktungsart: Bullshit!
Das findet man nur bei Chinamüll, dem Chinesen ist es egal, dass einzelne LEDs einer Taschenlampe dann nur noch bestenfalls 100 Stunden durchhalten bevor die aufgeben und andere nicht so hell leuchten wie die könnten. Sparen die 1/1000 cent pro Taschenlampe durch weglassen von Widerständen, machen die bei den STückzahlen viele tausend Euro Gewinn! Und traurig sind die auch nicht wenn die Lampe nach wenigen Wochen kaputt geht und man sich einfach eine neue kauft.
Das hat nur Nachteile, keine Vorteile!
Dioden unterliegen Fertigungstoleranzen. Die Knickspannung ist mal was höher und mal was niedriger. Bei der parallelschaltung leitet dann praktisch nur die Diode die zufälligerweise eine niedrigere Knickspannung hat, der Strom den man durchleiten kann wird nicht verdoppelt, er wird bestenfalls um wenige Prozent erhöht und das ist noch nicht mal richtig sichergestellt. Daher muß man also davon ausgegen, dass zwei Dioden parallel den gleichen Maximalstrom haben wie eine alleine.
Man kann sich das vorstellen wie Baustützen die z.B. einen Balkon abstützen sollen. Nur sind die alle unterschiedlich lang, nur die längste Baustütze trägt die ganze Last, knickt also weg bevor die anderen Stützen Last übernehmen.
Schaltet man zwei Dioden in Reihe, so verdoppelt man die Spannung die die Dioden sperren können, aber in der parallelschaltung bleibt alles beim alten!
Brennt eine Diode durch, dann erzeugt die oft einen Kurzschluß, also zwei Dioden in Reihe würden verhindern, dass der Strom in die falsche Richtung fließt wenn eine kaputt geht, aber bei parallelschaltung macht die kurzgeschlossene Diode die andere gleich mit unwirksam.
Der einzige Vorteil ist, dass wenn eine durchbrennende Diode "offen" ist, dann springt die zweite Diode als Ersatz ein. Dabei besteht aber die Gefahr, dass eine Diode die sich Kurzschließt die Ersatzdiode unwirksam macht und dann Wechselspannug durch kommt.
Wenn man also Tricksen muß um die Ausfallsicherheit zu gewährleisten, dann aber nichtdurch einfaches parallelschalten von zwei Dioden, die Maximalleistung kann man sowieso nicht sicher erhöhen.
Um zu "tricksen" gibt es mehrere Möglichkeiten. Man kann Triacs als gesteuerten Gleichrichter verwenden. EIn Triac wird sehr niederohmig und weist gezündet keine Knickspannung mehr auf. Dadurch lassen sich auch extreme Leistungen sehr Verlustarm bewältigen. Zudem kann man mehrere gesteuerte Gleichrichter parallel schalten und bei einer Störung einfach umschalten so dass man neben einem viel höheren Strom zu ermöglichen auch einen Ausfall der Gleichrichtung verhindern kann.
Wenn V1 durchschaltet während V2 noch gesperrt ist, so wird der gesamte Strom durch V1 fließen. V2 wird den Schwellwert nicht mehr erreichen. Zwangsläufig wird V1 irgendwann überlastet. Brennt V1 durch und wird hochohmig, so schaltet V2 und wird ebenfalls beizeiten überlastet.
Und jetzt muss ich noch was hinzufügen. Mir fiel gerade ein Datenblatt eines Weiß-Emitters in die Finger. Es handelt sich um VLHW5100 von Vishay. Im Datenblatt wird eine Gruppierung der Flussspannungen dargestellt und die Kennlinie, die einen großen ohm'schen Anteil aufweist, sie ist bei Weitem nicht exponentiell, eher linear bei höheren Strömen. Tabelle und Kennlinie lade ich hoch. Wer mehr wissen will, kann sich die Daten auf der Webseite von VISHAY anschauen. Mit diesen Daten kann man ein relativ ruhiges Gewissen haben, wenn man solche Dioden parallel betreibt.
Weil sich der Strom aufgrund von üblichen Toleranzen nicht gleichmäßig verteilt. Du kannst also nicht von einer höheren Leistung ausgehen.
Rein theoretisch habe ich ja das Gegenteil behauptet. aber der normale Anwender sollte -wie Commodore sagt - die Finger davon lassen, Dioden parallel zu schalten. Das bringt nur Ärger.