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.
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
