Синхронные выпрямители

[ARV]

я так и не понял не погорят ли транзисторы от обратного напряжения ?

а откуда оно там возьмется?!

[Furcat]

я так и не понял не погорят ли транзисторы от обратного напряжения ?

а откуда оно там возьмется?!

с конденсатора если транзисторы имеют обратные диоды.

[sanek546]

Может глупый вопрос, но почему с обмоткой управления не будет работать на емкостную нагрузку?

[FANTASTRON]

Кстати в понедельник ремонтировал БП комповый 800Вт. Корректор вылетел. Так там 12 вольт выпрямитель на 4х полевиках синхронный.

[Gudd-Head]

Тоже задумался о выпрямителе на MOSFET'ах.
О целесообразности их использования уже говорилось: снижение выделяемой мощности при больших токах, когда I·Rds_on < Uf. Однако, немного с другой точки зрения: повышение выпрямленного напряжения. Надеюсь когда-нибудь усовершенствовать свой блок питания на ТН61, у которого 4 обмотки по 6.3 В с током до 9 А.
За основу взял простой мост на четырёх мосфетах: два Р и два N типа, образующие своими встроенными диодами обычный диодный мост. Однако, такой мост не предназначен для работы на емкостную нагрузку т.к. проводит ток в обратном направлении, и будет разряжать ёмкость. Посему требуется схема управления транзисторами. Мне видится 2 пути: управлять транзисторами, которые непосредственно входят в диодный мост, или поставить ещё один, пятый, который будет открываться для подзарядки ёмкости, исключая её разряд.
В этом месте и есть проблема: как узнать, когда закрывать транзистор, если в открытом состоянии у него малое сопротивление?

Здесь http://www.terraelectronica.ru/idea.php?ID=273 весь мост сделали на четырёх N канальных, но схема управления у них мне не нравится — слишком сложная и громоздкая:

Спойлер

[-=KiV=-]

А вот здесь http://www.extremecircuits.net/2010/05/ ... ifier.html
Схема управления попроще, но на транзисторах разной проводимости.

power-mosfet-bridge-rectifier-circuit-diagram.gif

(25.93 КБ) 2096 скачиваний

[Gudd-Head]

Спасибо, покурим
Как дойдут руки, дополню свой пост картинками.
А у схемы по ссылке сразу бросается в глаза недостаток:

Be sure to use 1% resistors for the dividers, or (if you can get them) even 0.1% resistors.

Подредактировал картинку чтобы было понятней чего-как происходит на примере однополупериодного выпрямителя:


Непонятно, зачем рулить каждым полевиком по отдельности (к тому же, обычным не_R2R ОУ, у которого напряжение насыщения под 2 В), если ток течёт только когда ОБА открыты, и наоборот — достаточно закрыть ОДИН, и ток через них идти не будет.

[Seriyvolk]

Непонятно, зачем рулить каждым полевиком по отдельности

Видимо на схеме где-то затерялся земляной контакт (средняя точка).

[Gudd-Head]

Вы про возможность получения двуполярного питания?.. Потому что здесь оно вроде однополярное и без средней точки:

Just as in a normal bridge rectifier, the MOSFET diagonally opposite T3 must also be switched on at the same time. That’s taken care of by IC1b.

Если он должен быть открыт одновременно, почему не брать сигнал управления с затвора другого полевика как это сделано выше?

[Gudd-Head]

Итак, как и обещал, выкладываю пару картинок и немного теории по САБЖу для сетевых трансформаторов на 50(60) Гц.

1. Самый простой выпрямитель на 4-х комплементарных полевиках для работы на активную нагрузку (например, выпрямитель для светодиодной ленты или защита от переполюсовки на постоянке). Хотя и на индуктивную вроде тоже будет работать... сейчас не могу сообразить

В первый момент времени (предположим что плюс переменки сверху) напряжение нарастает до 2·Uд (прямое падение напряжения на диоде), тока нет. Далее диоды транзисторов Т1 и Т2 открываются, и через нагрузку начинает течь ток, напряжение начинает нарастать. Когда входное напряжение достигает (Uд + Uпор) (Uпор — пороговое напряжение транзисторов, VGS(th) Gate Threshold Voltage у буржуев), транзисторы Т1 и Т2 начинают открываться и шунтировать диоды. Напряжение Затвор-Исток (ЗИ) транзисторов в этот момент времени равно Uпор, и возрастает по мере открытия транзистора. Т.е. чем больше транзистор открывается (чем меньше его сопротивление), тем больше у него напряжение ЗИ, и тем больше транзистор открывается! Плюс ещё входное напряжение нарастает. Когда транзисторы откроются, для тока они превратятся просто в сопротивления Rds_on. Вот почему схему нельзя использовать для работы на емкостную нагрузку — конденсатор как зарядится до амплитудного значения входного напряжения, так и разрядится до напряжения Uпор пока транзисторы не закроются, т.к. открытые они пропускают через себя ток в обоих направлениях!!! При снижении входного напряжения до Uпор транзисторы Т1 и Т2 начинают закрываться, напряжение на них возрастает и, как следствие, уменьшается напряжение ЗИ, что приводит к ещё большему закрытию транзисторов. При обратной полярности входного напряжения (плюс переменки снизу) транзистор Т3 с диодом шунтируют затвор-исток Т1, не давая напряжению подняться выше значения Uд и удерживая его в закрытом состоянии. Аналогично Т4 шунтирует ЗИ Т2.
Входное напряжение схемы ограничено максимальным напряжением ЗИ транзисторов (Uзи_макс, которое обычно равно ±20 В). Для переменки соответственно 0,707·Uзи_макс.

2. Для работы на емкостную нагрузку необходимо предотвратить разряд ёмкости при снижении входного напряжения. Это можно сделать, просто заменив два транзистора из разных ветвей диодами! Например, заменить Р-канальные транзисторы:

Диоды будут закрываться, препятствуя движению тока в обратном направлении через открытый N-канальный транзистор. Другими словами, вы можете просто подпаять два транзистора к диодному мосту в уже работающем блоке питания, и таким образом снизить тепловыделение на нём и немного увеличить выпрямленное напряжение!

3. Если же вы хотите выпрямлять напряжение больше Uзи_макс, необходимо ограничить напряжение ЗИ при открытии транзистора. Как вариант, можно снабдить каждый транзистор защитной цепочкой как у N1 (чтобы не перегружать схему, остальные транзисторы изображены как диоды):

Как и схема №1, при четырёх транзисторах данная схема не предназначена для работы на емкостную нагрузку.
Для синусоидального входного сигнала можно упростить схему, выкинув ускоряющие элементы С1 и VD3. При этом постоянная времени R1·Сg должна быть много меньше 10 мс (половина периода для 50 Гц) для того чтобы успевать перезаряжать затворную ёмкость Сg. Затворная ёмкость примерно равна заряду затвора Cg, деленному на соответствующее напряжение Uзи. Например, для IRFZ44N полный заряд затвора (Gate-to-Source Charge) максимум 63 нКл при Uзи = 10 В. Т.е. Cg ≈ 6 нФ. Тогда при R1 = 10 кОм R1·Сg = 0,06 мс.
Стабилитрон VD2 вступает в работу при входном напряжении выше 10…15 В (в зависимости от выбранного напряжения стабилизации Uz) и вместе с диодом VD1 ограничивает напряжение ЗИ на уровне (Uz + Uд), лишнее напряжение рассеивается на R1. При отрицательном входном напряжении диод VD1 закрыт и не пропускает прямой ток через стабилитрон VD2, напряжение ЗИ не превышает Uд, транзистор остаётся закрытым. Про С1 и VD3 потом.

[koyodza]

Вот активный выпрямитель с ёмкостной нагрузкой от Леонида Ивановича
viewtopic.php?p=1415673#p1415673

[vlasovzloy]

а вот такие юзал кто нибудь? ir1166 ir11662
хотел поиздеваться, но что то в платане не могут никак мне их заказать уже 2й год.
может быть где то еще купить можно?

[Seriyvolk]

http://www.elitan.ru/price/index.php?se ... 6&deley=-1

[vlasovzloy]

спасибо! заказал 10 штук для экспериментов. как приедут, поделюсь впечатлениями. цена правда дорогая вышла.

[Телекот]

Вот ещё один вариант синхронного выпрямителя. Правда для него надо дополнительное питание, если выходное напряжение 10-20в то можно питать от выхода.
Если слетать по такой же схеме, но на транзисторах другой проводимости то можно реализовать полный мост.
Отлично работает на ёмкостную нагрузку.
Проверялся сначала в в железе потом мудьтисиме . Картинки с мультисима могу показать.

[Gudd-Head]

сначала в в железе потом мудьтисиме

Интересно. Обычно наоборот делают
Да, картинки бы посмотреть. Или просто объяснить как сие чудо работает. У меня пока мозги не варят.

Если слетать

Лол.
Полному мосту хватит одной напруги 10...20 В или нужна будет дополнительная -10...-20 В?

[Телекот]

Просто в железе ка то удобнее, а в мультисиме можно поиграть с номиналами.

Когда напряжение на обмотках равно 0 или положительно транзистор 2 открыт. Кокда напряжение на обмотке становится отрицательным, открывается коллекторный переход транзистора 3 который включен как диод. В результате транзистор 2 закрывается, а транзистор 1 открывается. А напряжение на выводе обмотке становится отрицательным когда оно превысит напряжение на выходе. То есть работает на ёмкостную нагрузку.
Синий луч напряжение на диоде, красный на нагрузке, R5 нагрузка, вместо трансформатора включен функциональный генератор с синусом на выходе 15в.

Полному мосту хватит одной напруги 10...20 В или нужна будет дополнительная -10...-20 В?

Если делать на другой проводимости то можно питать с выхода выпрямителя.
Обычно синхронные выпрямители делают на большой ток и малое напряжение, а там мостовые схемы не распространены.

[Starichok51]

и на какой же частоте это у тебя сделано?
через 30 кОм затвор, ой как, долго будет заряжаться...

[Телекот]

На 50Гц работает нормально. В начале открытия есть небольшая иголка, но не дотягивает до открытия внутреннего диода, на макете было 51к. Скорость нарастания напряжения в момент открытия транзистора не высока, так как момент открытия находится почти на вершине синуса. Для более высокой частоты нужны номиналы меньше. Пока не проверял какие. В высокочастотном варианте можно применить форсирующий транзистор.

Хотя зачем такая схема для прямоугольных импульсов? Там всё равно после выпрямителя обычно дроссель стоит, и полевиком можно управлять с той же обмотки трансформатора.

[Gudd-Head]

Почему коллекторный переход вместо диода?