Синхронные выпрямители

С согласия Старого Ржавого Электронщика, открываю новую тему. Cюда пишем всё, что кому либо известно о синхронных выпрямителях на ПТ. Лично я не так давно "общался" с великолепной микрой от MAXIM. Разрешите представить MAX1674 (1676), http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet- ... X1674.html . Огромные преимущества микросхемы в очень высоком КПД - 96%; Работа от 0,7В до 5,5В; при выходном токе до 300мА и всё это благодаря встроенному синхронному выпрямителю.

я, как и обещал, делюсь своими наработками - см. рисунки.
Идея использования полевиков со встроенными диодами состоит в том, чтобы полевик шунтировал диод на проводящем полупериоде напряжения.
первый рисунок требует трансформатора с двумя обмотками - w2 силовая, w1 - для управления затвором (небольшой мощности). Полевик открывается тогда, когда напряжение затвор-исток больше 2В. На меньших напряжениях работает только диод - это хорошо видно на осциллограммах (если надо - приведу позже).
Схема НЕ РАБОТАЕТ на емкостную нагрузку - на схеме нет сглаживающего конденсатора.

второй рисунок не требует дополнительной обмотки, но и как следствие - невозможно достичь такого же КПД, как у первой схемы, зато схема может работать на сглаживающий конденсатор.
При перем. напряжении менее 2В работает тлько диод, поэтому схему разумно использовать при напряжениях 20...30В (нужно выбрать полевик с соответствющим допустимым напряжением затвора).

На тестах второй схемы питались 2 лампы 12В 20Вт каждая - полевик тепленький. Если отключить затвор (чтобы работал только диод) - быстро разогревается и нужно ставить радиатор.

Вложения

1.gif: (7.78 KiB) Скачиваний: 7901

З.Ы. на схеме полярность электролита надо поменять.

Старый ржавый электронщик писал(а):я, как и обещал, делюсь своими наработками - см. рисунки.
Идея использования полевиков

Вопрос не на засыпку. Просто не сталкивался. Какие преимущества и конечно, какие недостатки?

преимущества в том, что практически полностью отсутствует тепловыделение на ключе - у диодного выпрямителя потери мощности составляют 1вольт падения помножить на ток выпрямителя, а на полевике падает несколько десятков милливольт, что потерь мощности практически не дает.
Пример:
Выпрямитель на КД213 (1,1В падения на 10А)
Ток выпрямителя 10А
Потери мощности 1,1*10=11Вт

Выпрямитель на PHP55N03LTA (полевик с конвертера питания процессора)
Сопротивление канала транзистора 11мОм
Ток выпрямителя 10А
Потери мощности 10^2*0.011=1.1Вт

Это в идеальном случае. На практике будет чуток побольше.

Минусы - переменное напряжение ограничено напряжением исток-затвор (для низковольтных полевиков 20В, для высоковольтных - 30). Но можно ввести специальные цепочки из резисторов и стабилитронов и увеличить напряжение до Uси.max/2

можно вывести полевик из активной зоны, если ему в затвор включить стабилитрон на 2,4В. Это даст резкое отпирание транзистора. Запираться он будет все также плавно, но можно влепить ему небольшой кондерчик в исток-затвор, который будет немного удерживать напряжение при спаде синуса, а разряжаться он будет опять же рывком через стабилитрон, который будет работать в направлении как диод.

Спасибо за тему. One, благодарю за MAX1674 (1676), я давно пытался найти что-то подобное.

Вот кое-что из моей колекции, где-то содрал на просторах Net-а.

Вложения

Построение импульсных источников питания.rar: (196.76 KiB) Скачиваний: 3853

"Старый ржавый электронщик"

я, как и обещал, делюсь своими наработками - см. рисунки.

Позвольте пискнуть: на схемах стоят n-канальные транзисторы. Диод, изображенный на схемах, как я понял встроенный. Но у n-канальных диод глядит в другую сторону (анодом к истоку). На второй схеме, учитывая замечание по поводу полярности электролита, похоже должен быть p-канальный транзистор (встроенный диод у него анодом к стоку). Или я чего не так понял?

Я вот тоже на это смотрю и мне это не очень нравится, да действительно транзистор развёрнут наоборот, вот по этому и напряжение которое выделяется на истоке-стоке не превышает 30В. Извините за выражение - дерьмовенько, мож для этих целей ставить транзистор без диода в нормальном включении, если есть такие.

да я накосячил в рисовании схемы :oops:

на скорую руку в воркбенче накидал

ориентироваться надо по диоду - у анода диода должен быть исток половика, у катода - сток.
Современные силовые половики выпускаются все с диодом, мать его кошачью так и так. Посему куча проблем

Да, встроенный диод у мощных МОП-транзисторов, также как и соединение истока с подложкой получается чисто технологически. Так, что если они и не указаны явно, они практически 100% присутствуют. К сожалению, как правило, параметры встроенного диода не нормируются.

Последний раз редактировалось Мышонок Пт сен 22, 2006 07:01:45, всего редактировалось 1 раз.

Если заглянуть в старые справочники, то можно обнаружить ПТ у которого затвор нарисован не привычно напротив истока а посередине - напротив подложки, вроде как у этих сток-исток абсолютно равны и ему пофиг в каком направлении протекает напряжение через участок сток-исток. А ну да забыл добавить, управляющее смещение подаётся через участок затвор-подложка - такая себе симметрия получается, эти гадости вроде как в аналоговых комутаторах применяются. Я вчера пересматривал журнал "РадиоХобби" так вот так анонсировался новый комутатор аналоговых сигналов от Аналоговых Девиц. Так вот у этих коммутаторов сопруха открытого канала равняется долям ома, амплитуда через канал достигает 30-ти вольт, скорость переключения - несколько наносекунд, частота канала достигает 30-ти МГц. Так вот, что если готовые микры использовать для стройки синхронных выпрямителей?

для аналоговых коммутаторов используются явно не силовые транзисторы, а малой мощности типа КП103 и иже с ними. А в силовой технике даже не МОП-транзисторы применяют, а МДП, у которых диэлектриком служит не тлько оксид, а и другие соединения. Окромя того, я рисовал МДП с изолированным затвором, а это вообще другие половики

Старый ржавый электронщик писал(а):для аналоговых коммутаторов используются явно не силовые транзисторы, а малой мощности типа КП103 и иже с ними. А в силовой технике даже не МОП-транзисторы применяют, а МДП, у которых диэлектриком служит не тлько оксид, а и другие соединения. Окромя того, я рисовал МДП с изолированным затвором, а это вообще другие половики

Afair, МДП-, МОП-, и "ч изолированным затвором" есть обозначения одного и того же типа приборов, в которых затвор _изолирован_ от канала каким-либо _диэлектриком_ , например _оксидом_(особенно в кремниевах приборах), что и отличает их от полевиков с pn-переходом.
ЗЫ Это я не придираюсь, это я ясность хочу внести в понимание особенностей работы полевых транзисторов =)

One сказал:

Так вот, что если готовые микры использовать для стройки синхронных выпрямителей?

Я тоже пытаюсь по-этому поводу чего-то найти. Где-то попадалась UC3843 - коммутатор для вентильных транзисторов в СВ. Но там требуется напряжение где-то больше 8 В. (К сожалению сейчас параметры не помню), СВ был по-моему на (4-7) В. Возможно это связано с тем, что Uпор=(2-4) В для большинства транзисторов (мощные МОП естественно). А я вот в область низких напряжений (до 4 В) пытаюсь влезть. Буду рад услышать соображения по этому поводу.
P.S.
1) МОП, МДП, MOSFET и прочие HEXFET - для понятности у нас здесь практически везде идёт речь о мощных полевых транзисторах с изолированным затвором и низким Rси (порядка десятых и сотых долей Ома).
2) IGBT (БТИЗ) - биполярный транзистор с изолированным затвором - эта тема заслуживает отдельного обсуждения.

Пи-и-к! UC3843 (КР1033ЕУ12) + СВ см. Радио №10-2001, с.38-39.

По поводу низких напряжений - оно конечно что-то есть, к примеру HUF7507 (КП7132) с Uпор = (1-2) В, 2П7120 с 2 В. 2П7165/2П7167 вообще Uпор = (0,7-1-2,2) В, но к сожалению они специального применения, к тому же ещё и безкорпусные. Может кто IR недавно просеивал? У меня просто времени не хватает.

провел лабораторную работу

погонял IRF640 и IRFP50N06 на однополупериодном выпрямителе.

Вложения

synchro.doc: (612 KiB) Скачиваний: 4189

5 баллов, Ржавый!!! На 50-ти герцах мучал? Мне интересно, если отпирание транзюка будет происходить шустро триггером, КПД ваще 100% будет достигать?

50N06 сопротивление канала 11...18мОм, если по даташиту. а например IRF3205 у него вообще 8мОм.
А лучше затворную обмотку сделать высоковольтной, гдето так этак вольт 50, а в затвор влепить стабилитрон "под завязку", на 15...18В. Ну и через резистор подключить к обмотке. Тогда время работы только диода будет вообще малым - половик сразу включаться будет