Смяна MOSFET транзистор токоизправител диод намалява загубите в захранването

Камило КуинтáНЧ Граñедин и Хорхе Маркос Асеведо, Испания

На власт силициев диод токоизправител напред пад на напрежение може да достигне 1,2 V. Разсейване на мощност за тях snizhet захранващи източници ефективност. Така например, на antivozvratnom диод в фотоволтаичен панел мощност 120 W с номинално напрежение от 24 V може да бъде загубена до 6 вата мощност, което означава, че 5% в относителни единици. Охладителна диод изисква допълнителни разходи, и, отново, увеличава загубата на властта.

В статията се предлага по-икономично решение е да се замени властта диодни MOSFET транзистори, работещи в / изключване на режим.

Фигура 1 показва схема токоизправител с MOSFET транзистор Q1 на. след като се обърна на ниско съпротивление за източване на код. V2 представлява източник на променливо напрежение 36 V. Товарът е образувана от последователно свързване на резистор 9 ома и индуктивност на 25 МЗ. Точка 1, с Сравнителната задвижва вратата на транзистора Q1 на тези периоди от време, когато захранващото напрежение превиши напрежението на анода към катода. По този начин, източникът действа като анод на токоизправителя и канала - катода. Веригата използва транзистор способност за провеждане на ток в посока на източника на мозъци. Когато Q1 е включено ефективно маневриране паразитни диод между канала и субстрата, при което загубите на мощност са минимални. С ниско порта-източник на напрежение на разстояние от транзистор и паразитни диод. Диод D1 и резистор R1 работи функцията за защита на сравнителен чрез ограничаване на напрежението на входовете си.

На тези предавания осцилограми на напрежението по индуктивен товар, състоящ се от 9 резистор ома и индуктивност на 25 МЗ. В форма на сигнала С2 максимално натоварване ток е равен на 2,65 А. (100mV / A). С1 показва спадане на напрежението между анода и катода на токоизправителя.

Фигура 2 показва формата на вълната на напрежението в товара и на напрежението в Q1 токоизправител.

Осцилограми за случая, когато порта контрол напрежение. MOSFET тялото диод на транзистора е затворен, и на напрежението в транзистор 33 тУ (форма на сигнала С1). С2 е показано на формата на вълната на тока, протичащ през изправителя.

Фигура 3 илюстрира нормалното функциониране на токоизправителя, когато се работи в омичен региона (област растеж на характеристиката на ток-напрежение) с максимално натоварване ток от 2.65 спадане на напрежението е равна на 33 тУ и Q1. Обратно, ако няма контрол порта напрежение, напрежението достига 629 тУ, което води до увеличаване на максималната моментната мощност до 1,66 W (Фигура 4).

Осцилограми за случая, когато управляващото напрежение порта не се прилага. Паразитни диод MOSFET транзистор е отворен. и спад на напрежението в транзистор 629 равен тУ (форма на сигнала С1). С2 е показано на формата на вълната на тока, протичащ през изправителя.

Предложеният подход е валиден за всякакъв вид токоизправител с произволен брой диоди. Освен това е възможно да се използва това съединение в DC / DC и DC / AC преобразуватели като MOSFET транзистори в мостови схеми може да пропусне двете активни и реактивни компоненти на тока. Основната характеристика е елиминирането на влиянието на паразитни субстрат изтичане диод.