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几年前，有一次一位师兄带我到一家制造小卫星的公司去参观。当时看到他们工程师在设计卫星上的一个电路。卫星上的东西嘛，为了高可靠性，都要设计冗余，所以在电源部分一个需要二极管整流的地方设计了两个二极管进行并联以获得更大的电流（或者是互为失效备份？）。当时直觉这个设计有点问题，但没来得及仔细想原因，碍于面子也没好跟人直接指出来。 回来之后做了一个试验，两个二极管并联，分别测量通过两个二极管的电流。结果发现，即使是同一种型号的二极管，在并联的时候通过的电流也是不一样的，而且差别很大，大部分电流会通过其中一个管，而另一个管几乎没有什么电流通过。而且在电流稍大的情况下，随着工作时间的增加，这种差异会越来越大，最后导致所有电流通过其中一个管，而另外一个几乎没有电流通过。 随便找了几个二极管的datasheet进行分析之后就明白原因了：二极管有一个导通电压，当两端正向电压加到导通电压的时候，通过二极管的电流会迅速增加，曲线非常陡峭。任何两个二极管这条I-U曲线都不会完全重合，因此两个二极管并联的时候，只要有一个管的导通电压稍稍低那么一点点，哪怕是毫伏级别，那都会导致这个管先导通，因而大部分电流从这个管通过。 而二极管的导通电压随着PN结温度升高而降低，先导通的二极管电流较大，温升较快，导通电压会变得更低，导致导通深度更高，更多电流从这只管通过；而更多的电流进一步导致温度更快地升高，这样就形成了正反馈，最后结果是几乎所有电流都通过先导通的这个二极管，而另外一个管则因为导通电压未能达到，保持关闭状态。 所以在两个二极管并联的情况下，实际上只有一只管在工作，起不到作用。 在开头提到的设计还有一种可能，就是两只二极管互相作为失效备份。这也是不可以的，二极管烧坏之后，大部分会变成失去整流作用的导体，而不是变成断路体，这种情况下，整个电路就挂掉了。 不知道后来那颗卫星怎么样了，希望它在天上还好。 |
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