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.
- Реклама
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.
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 КБ) 8458 скачиваний
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
З.Ы. на схеме полярность электролита надо поменять.
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
Вопрос не на засыпку. Просто не сталкивался. Какие преимущества и конечно, какие недостатки?Старый ржавый электронщик писал(а):я, как и обещал, делюсь своими наработками - см. рисунки.
Идея использования полевиков
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
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
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
- Реклама
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.
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
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 КБ) 4143 скачивания
"Старый ржавый электронщик"
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, как и обещал, делюсь своими наработками - см. рисунки.
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
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
Современные силовые половики выпускаются все с диодом, мать его кошачью так и так. Посему куча проблем
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
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
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
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.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
ЗЫ Это я не придираюсь, это я ясность хочу внести в понимание особенностей работы полевых транзисторов =)
One сказал:
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.
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.Так вот, что если готовые микры использовать для стройки синхронных выпрямителей?
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.
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 КБ) 4500 скачиваний
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь
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
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
путь наименьшего сопротивления проходит по пути наитолстого провода (с) Сергей Соболь


