دیود سری (Series Diode)، در مدارهای الکتریکی (Electrical Circuit)

انواع دیودها (Diode) را در آموزش زیر شرح دادیم :

دیود سری (Series Diode) :

دیود سری (Series Diode) به اتصال یک یا چند دیود به صورت سری در یک مدار گفته می شود. این اتصال معمولا برای افزایش ولتاژ معکوس (Reverse Voltage) قابل تحمل، تقسیم ولتاژ، یا ایجاد یک افت ولتاژ مستقیم (Forward Voltage) دقیق و چندگانه استفاده می شود.

کاربردهای اصلی اتصال سری دیودها:

افزایش ولتاژ معکوس (Stacking for Higher Voltage): در کاربردهای ولتاژ بالا که ولتاژ معکوس مورد نیاز بیشتر از ولتاژ شکست یک دیود است، چندین دیود را به صورت سری می بندند. ولتاژ معکوس کل بین دیودها تقسیم می شود. برای توزیع یکنواخت ولتاژ، معمولا مقاومت های موازی (Balancing Resistors) با هر دیود اضافه می شود.

ایجاد ولتاژ مرجع چندگانه (Stacking for Voltage Reference): با سری کردن چند دیود معمولی در بایاس مستقیم، می توان یک ولتاژ مرجع تقریبا برابر با مضرب ۰.۷ ولت (برای سیلیکون) ایجاد کرد. این روش در مدارات بایاس ترانزیستورها (مثلا برای ایجاد ۱.۴ ولت بایاس در تقویت کننده های کلاس AB) کاربرد دارد.

محدود کردن جریان در یک جهت خاص.

پارامترهای مهم در اتصال سری دیودها:

تطابق (Matching): دیودها باید تا حد امکان مشابه باشند تا ولتاژ و جریان به طور مساوی تقسیم شود.

جریان نشتی (I_R): در حالت بایاس معکوس، جریان نشتی دیودها باید نزدیک باشد. در غیر این صورت، دیود با جریان نشتی کمتر، ولتاژ بیشتری را تحمل می کند و ممکن است آسیب ببیند. مقاومت های موازی به یکنواخت سازی کمک می کنند.

مدیریت حرارتی: دیودهای سری باید در شرایط حرارتی مشابهی قرار داشته باشند.

کاربرد اصلی اتصال سری دیودها در یکسوسازهای ولتاژ بالا (HV Rectifiers) و منابع تغذیه ولتاژ بالا است. همچنین در مدارات بایاس تقویت کننده ها برای ایجاد ولتاژهای بایاس دقیق کاربرد دارد. در برخی سنسورها و مدارات حفاظتی نیز از این پیکربندی استفاده می شود.

انتخاب دیودها برای اتصال سری به ولتاژ، جریان، و فرکانس کاری بستگی دارد. معمولا از دیودهای یکسان از یک سری و تولیدکننده استفاده می شود.