在高功率電源、UPS（不間斷電源）、工業(yè)逆變器和電動汽車充電系統(tǒng)等應用中，單個整流橋的額定電流往往無法滿足系統(tǒng)需求，因此需要通過整流橋并聯(lián)來提高整流能力。然而，在實際設計過程中，并聯(lián)整流橋常會遇到均流不均的問題，導致某些器件承受過大電流而提前失效。本文將結合MDD整流橋的應用，探討并聯(lián)均流難題，并總結多器件協(xié)同工作的黃金法則，幫助工程師優(yōu)化設計，提高系統(tǒng)可靠性。
在理論上，若多個整流橋并聯(lián)，電流應當均勻分布，以便每個整流橋都能合理分擔負載電流。然而，在實際應用中，由于以下幾個原因，電流往往無法均勻分布：
(1)二極管的正向壓降差異（VF不匹配）
整流橋內(nèi)部的二極管，即使是同一批次的產(chǎn)品，其正向壓降（VF）仍存在微小的制造公差。VF較低的二極管會先導通并承受較大電流，而VF較高的二極管則導通較少或幾乎不導通，導致單個整流橋過載失效。
(2)結溫影響（溫度漂移）
二極管的正向壓降（VF）會隨溫度上升而降低，導致導通電流進一步增加，形成熱失控效應（Thermal Runaway）。如果某個整流橋先發(fā)熱，它的VF會下降，使其承受更大電流，進一步升溫，最終導致過熱損壞。
(3)PCB走線不對稱
如果并聯(lián)整流橋的PCB布線長度不同，某些橋式整流器的路徑電阻較低，將承擔較大電流，進一步加劇均流不均的問題。
2.解決方案：黃金法則
為了確保整流橋在并聯(lián)工作時能夠均流穩(wěn)定，我們可以采用以下幾條黃金法則進行優(yōu)化設計。
(1)選用匹配度高的整流橋
在設計中應優(yōu)先選擇同一批次、同一型號的MDD整流橋，并確保其VF公差盡可能小。MDD提供嚴格篩選的低VF匹配整流橋，如MDD KBPC系列，能夠降低均流誤差，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
(2)增加均流電阻（Rbal）
為了減少VF不匹配的影響，可以在每個整流橋的輸出端串聯(lián)一個小電阻（通常為0.1Ω至0.5Ω），該電阻會對高電流通路形成一定的壓降，迫使各整流橋的電流趨于均衡。均流電阻的功率應根據(jù)總電流計算，避免過熱損壞。
(3)優(yōu)化PCB布線
在并聯(lián)設計中，確保所有整流橋的布線長度一致，等長等阻設計，避免因PCB走線阻抗差異造成電流分配不均。對于大電流應用，可以采用銅排或寬銅箔布線，確保低阻抗連接。
(4)采用散熱均衡設計
由于溫度對整流橋均流影響顯著，建議使用統(tǒng)一散熱設計，如安裝共用散熱片或使用導熱墊片，確保所有整流橋工作在相同的熱環(huán)境中。MDD的GBPC系列整流橋，采用金屬底座封裝，可有效降低溫差帶來的均流偏差。
(5)選擇低熱阻封裝
使用低VF且低熱阻的整流橋（如MDD的肖特基整流橋GBJ或GBPC系列），能夠減少因溫度變化導致的均流失衡。此外，金屬封裝比塑料封裝的散熱效果更好，可優(yōu)先選用。
(6)采用主動均流控制電路
在更高功率應用（>50A）中，可以使用主動均流控制電路，如運放電路檢測各整流橋的輸出電流，并通過MOSFET動態(tài)調整負載分配，實現(xiàn)精準均流。
3.實戰(zhàn)案例：MDD整流橋在工業(yè)電源中的應用
某工業(yè)電源設計需要輸出100A整流電流，初始方案采用兩顆MDD KBPC5010（50A/1000V）整流橋并聯(lián)，但測試時發(fā)現(xiàn)：
一個整流橋流過65A，另一個僅35A，導致前者發(fā)熱嚴重，長期工作后易損壞；
熱成像測試發(fā)現(xiàn)溫度差達到15°C，說明均流不良。
優(yōu)化方案：
選用更嚴格匹配VF的MDD KBPC5010整流橋；
在每個整流橋的輸出端串聯(lián)0.2Ω/5W均流電阻；
采用加厚PCB銅箔+共用散熱片，確保溫度均勻；
重新優(yōu)化布線，保證對稱布局。
最終測試結果：兩顆整流橋的電流誤差降低至±5%，溫度差減少至3°C，系統(tǒng)穩(wěn)定性大幅提升。
4.結論
整流橋并聯(lián)雖然能提高整流能力，但工程師必須正視均流不均的挑戰(zhàn)，否則容易導致某些整流橋過載損壞，影響系統(tǒng)壽命。通過選用低VF匹配整流橋、增加均流電阻、優(yōu)化PCB布線、強化散熱設計，可以有效改善均流問題，提升系統(tǒng)的可靠性和壽命。MDD提供高品質整流橋方案，助力工程師解決整流橋并聯(lián)的均流難題，實現(xiàn)高效穩(wěn)定的電力系統(tǒng)設計。
