Активные выходные каскады (синхронные выпрямители)

October 24, 2011 by admin Комментировать »

Для приложений, в которых важен высокий КПД, на выходах с большим током (мощностью) может быть использовано синхронное выпрямление. Схемы синхронного выпрямителя намного сложнее схем пассивных двухпроводных выпрямителей. Это — мощные полевые МОП-транзисторы, которые используются в обратном направлении электропроводности, в котором проводит ток обязательный встречно- параллельный диод. МОП-транзистор открывается всякий раз, когда выпрямителю требуется проводить ток, тем самым уменьшая падение прямого напряжения до менее, чем 0,1 В. Синхронные выпрямители можно использовать только тогда, когда ток через диод протекает в прямом направлении, как это имеет место в прямоходо- вых преобразователях, работающих в непрерывном режиме.

Типичные варианты реализации синхронных выпрямителей в импульсных источниках питания показаны на пис. 3.30.

Рис. 3.30. Типичные схемы синхронного выпрямителя: а— неизолированный; б— самовозбуждающийся;

в — связанный с трансформатором

Параллельно обязательному p-n-диоду, подключенному параллельно полевому МОП-транзистору, включается небольшой выпрямитель Шотки с номиналом тока 20-30% от номинального тока МОП-транзистора (/D). Этот диод используется для предотвращения протекания тока через p-n-диод. Если бы такая проводимость была разрешена, то на p-n-диоде проявилось бы большое падение прямого напряжения и характеристика обратного восстановления, а оба этих показателя снижают КПД источника на 1-2%.

Затворы МОП-транзисторов должны быть точно управляемыми. Если они закрываются слишком медленно, то между МОП-транзистором ключа и МОП-тран- зистором синхронного выпрямителя может появиться ток прокола базы (punch- through current). Это происходит, когда оба МОП-транзистора на мгновение одновременно оказываются открытыми. Такой неограниченный увеличивает потери и быстро приводит к сбою. На рис. 3.31 показаны критические периоды работы синхронного выпрямителя.

Рис. 3.31. Критические периоды работы синхронного выпрямителя

Скрытой потерей для синхронных выпрямителей является заряд, необходимый для управления затворами МОП-транзисторов. Информацию о расчете заряда затвора можно найти в разделе 3.7.2. По существу, необходимо управлять затвором, емкость которого в период от разомкнутого до замкнутого состояния (и наоборот) находится в пределах от 800 до 2800 пФ на каждом рабочем цикле. Эта потеря растет линейно в соответствии с частотой переключения и емкостями затвора (Сш и Crss)-

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты