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Usando Corretamente os Diodos (ART1459)

Ligar diodos em paralelo para se obter maior capacidade de corrente ou ligar diodos em série para se obter uma capacidade de suportar uma maior tensão inversa é uma prática adotada por muitos. No entanto, se algumas precauções não forem tomadas, os diodos podem queimar. Não basta a simples ligação das formas indicadas. O que fazer é o que veremos neste artigo

Diodos em Paralelo

É comum que se pense que a simples ligação de diodos em paralelo aumenta a capacidade de um sistema retificador sem problemas.

No entanto, este problema de se obter maior capacidade de corrente não se resolve de maneira tão simples.

Os diodos, mesmo do mesmo tipo, não têm exatamente as mesmas características. Pequenas diferenças existem de um para outro e isso significa que se ligarmos diodos em paralelo, a corrente não se divide por igual entre eles.

Devido à pequenas diferenças na tensão direta (Vf) um dos diodos conduz antes ou mais que o outro e o resultado disso é uma diferença entre as correntes que passam por estes componentes.

Assim, conforme mostra a figura 1, se quisermos usar dois diodos de 1 A para retificar uma corrente de 2 A, ligando-os em paralelo, a corrente será diferente e um deles queimará (D1) por estar sobrecarregado.

 

Figura 1 – A corrente não se divide igualmente entre os diodos
Figura 1 – A corrente não se divide igualmente entre os diodos

 

Para evitar este problema o que se faz é ligar em série com cada diodo um resistor de baixo valor (tanto menor quanto for a intensidade da corrente), de modo a distribuir melhor a corrente.

Os diodos, conforme mostra a figura 2 podem ter tipicamente valores entre 0,1 e 1 ohm, para correntes na faixa de 1 a 5 A.

 

Figura 2 – Distribuindo melhor a corrente entre diodos
Figura 2 – Distribuindo melhor a corrente entre diodos

 

Veja que este procedimento também é adotado quando ligamos em paralelo transistores em reguladores de tensão.

 

Diodos em série

Podemos ligar diodos em série com a fialidade de conseguir uma tensão inversa maior. Por exemplo, teoricamente dois diodos de 200 V, podem suportar uma tensão inversa de 400 V.

Na prática isso não ocorre, porque a corrente inversa de fuga dos diodos é diferente, e isso faz com que na polarização inversa, as tensões se dividam de forma desigual.

Assim, aplicando 400 V em dois diodos em série, pode ocorrer que, mesmo sendo iguais na especificação (1N5404, por exemplo), a tensão inversa se divida de modo que um fique com 240 V e outro com 260 V e isso pode causa sobrecarga de um deles.

Podemos evitar este problema, ligando em paralelo com os diodos resistores de valor apropriado que ajudem a igualar a tensão divida. Resistores de 10k a 22k podem ser usados nesta aplicação, conforme mostra a figura 3.

 

Figura 3 – Usando resistores para distribuir a tensão em diodos em série
Figura 3 – Usando resistores para distribuir a tensão em diodos em série

 

Surtos de Corrente

Em fontes de alimentação em que após o diodo retificador encontramos um capacitor de valor muito alto, ocorre um problema que precisa ser evitado, principalmente quando a corrente envolvida é intensa.

Ao ligar a fonte, o capacitor descarregado se comporta como um curto-circuito o que significa que uma corrente muito intensa pode circular.

Se essa corrente superar o valor da corrente máxima de surto (Ifsm), o diodo pode queimar.

Se bem que os valores envolvidos sejam altos, pois para o 1N5404 de 3 A, o Ifsm é de 200 A, no momento em que a tensão se estabelece no circuito, se o transformador tiver uma capacidade muito grande de corrente, problemas podem ocorrer.

Uma maneira de se evitar este problema é ligar em série com o diodo um resistor de baixo valor, calculado para limitar a corrente em caso de curto, a um valor inferior ao Ifsm, conforme mostra a figura 4.

 

Figura 4 – Diodo para proteger contra surtos
Figura 4 – Diodo para proteger contra surtos

 

O resistor deve ser de fio de capacidade de dissipação compatível com a corrente, lembrando que a corrente mais intensa apenas ocorre por um instante e ele deve ser calculado para que em curto o diodo e o capacitor, o surto seja menor que o Ifsm especificado para o componente.

 

Conclusão

Se você observar esses detalhes você poderá usar diodos de muitas maneiras, obtendo maior corrente ou maior tensão quando precisar e não colocando em risco seu componente numa fonte de alimentação ou outro circuito que tenha uma carga de alta capacitância.

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