Почему этот Мостовой выпрямитель утверждает, что у него нет падения диодного напряжения [Диод]

10

введите описание изображения здесь

Я был: «Хорошо, это возможно» ... Но потом я проследил, как это работает, и он просто заблокировал ток через сток и источник, когда пара P и N смещена в обратном направлении; затем, когда другая пара P и N являются смещенными в прямом направлении током, протекает через прямые диоды; затем поочередно ... Тогда то же самое, один просто использует диоды для мостового выпрямления. Что еще хуже, МОП-транзисторы, как правило, не имеют низкого падения напряжения на диоде ... Или, может быть, я что-то здесь упускаю ....

mosfet rectifier kozner
источник
может быть интересно на 25 В переменного тока с конденсатором в качестве нагрузки. он будет передавать ток обратно вниз по склону синуса,
Jasen
Вниз по склону положительный или отрицательный?
Кознер
1
«вниз» с вершины
Jasen
2
хитрость, на которую опирается схема, заключается в использовании полевых МОП-транзисторов в качестве совершенных выпрямителей, потому что, когда они основаны на их поведении в обоих направлениях
Jasen
2
Вы можете рассматривать это как тип синхронного выпрямления с сигналом переключения, поступающим от входного напряжения. Он имеет низкое сопротивление, только если напряжение достаточно высокое, чтобы включить полевые МОП-транзисторы. И полевые МОП-транзисторы должны выдерживать максимальное пиковое напряжение в виде Vgs (обычно абсолютный максимум 8–20 В). Это несколько противоречивые ограничения - МОП-транзисторы, которые включаются при более низком напряжении, имеют тенденцию к снижению Vgs (макс.). Конечно, вы можете добавить стабилитроны и резисторы, чтобы справиться с этим, и если входной сигнал прямоугольный, тогда ограничение по низкому напряжению не имеет большого значения.
Спехро Пефхани

Ответы:

7

Просто посмотрите, как работает смещение:

введите описание изображения здесь

При положительном значении на верхней входной шине включается нижний левый N-канальный FET, а при отрицательном значении на нижней входной шине включается верхний правый P-канальный FET.

Энди ака
источник
7
@kosner: И когда полевой транзистор включен, он ведет себя как сопротивление очень низкого значения, минуя диод. Если, например, сопротивление «включено», Rds, было 0,1 Ом, то при 1 А падение напряжения составило бы 0,1 В. Для диода это было бы 0,7 В. Удвоите эти числа для мостового выпрямителя, и вы увидите преимущество, особенно в цепях низкого напряжения. Диод, кстати, является побочным эффектом конструкции FET - он не добавляется.
Транзистор
В самом деле? Вы, Энди, не видите, что это не работает? Давайте обсудим только положительный первый полупериод, как вы отмечали выше ... Так что же означает верхний правый PMOS и нижний правый NMOS? Положительная шина переменного тока все еще выше, чем катодный выход (если только после этого не будет конденсаторного фильтра). Таким образом, он идет от клемм Drain к Source на PMOS, но этого никогда не происходит, даже если PMOS включен (или если не происходит падение напряжения). Однако всегда есть диод, так что он будет там. То же самое происходит симметрично для NMOS. Хватит вводить в заблуждение обсуждение.
Кознер
@kozner Я действительно пытаюсь понять, о чем ты говоришь и почему ты думаешь, что я вводу в заблуждение дискуссию.
Энди ака
Хорошо, в NMOS, где Source выше, чем Drain (или для любого MOSFET, смещенного в обратном направлении по сравнению с тем, на которое они обычно смещены), будет течь ток от Source к Drain через канал (или Drain to Source в PMOS), если полевой МОП-транзистор включен, а не только диод для тела? То есть ток через канал двунаправленный?
Кознер
6
@ Кознер, да. При включении он ведет себя как резистор. Смотрите мой первый комментарий. Я думаю, вы должны быть немного внимательнее при написании. И Энди, и я изо всех сил пытаются интерпретировать то, что вы говорите из-за плохого письма. Если вы теперь понимаете ответ Энди, вы должны отказаться от своего утверждения, что он «вводит в заблуждение дискуссию».
Транзистор
3

Выпрямитель не имеет падения напряжения при отсутствии тока. Наличие низких RD на мошках означает, что падение напряжения может быть очень низким. Оно может быть ниже, чем у диода Шоттки. Эффективное сопротивление - это сумма N chan и P chan Я делал это в прошлой жизни, но для производства я использовал двойной канал Шоттки вместо канала 2 P chants. Канал 25P был большим штрафом 25 лет назад, поэтому я решил, что 2 n канала и 1 двойной канал Шоттки - лучшее соотношение цены и качества. Для зарядного устройства 12 В 10 Ампер все было в порядке. В настоящее время устройство может быть экономичным в зависимости от вашего применения. Помните, что если вы поместите устройство в большую электролитическую крышку, вам придется что-то делать с большими обратными токами. Может быть, подключение Fiode или какое-то обратное текущее чувство, которое закрывает ворота.

аутистический
источник
Пользователи: имейте в виду, что эта цепь - хотя она выпрямляется - не препятствует протеканию обратного тока; вам понадобится что-то вроде единственного шоттки на выходе, чтобы эффективно использовать это в преобразователе переменного тока в постоянный.
jp314
@ jp314: Почему это? Насколько я понимаю, если нет переменного тока и во время низковольтных участков цикла переменного тока, то на полевых транзисторах нет смещения (поэтому они имеют высокое сопротивление), а на диодах обратное смещение. Как происходит обратный ток?
Транзистор
Если имеется выходное напряжение (например, резервуарный конденсатор), то этот конденсатор будет разряжаться в источник переменного напряжения (например, вторичную обмотку трансформатора).
jp314
3

Здесь было несколько комментариев и ответов о сбое мостового выпрямителя MOSFET: то, что он проводит в обоих направлениях, поэтому, если у вас есть блок питания с конденсаторным фильтром, конденсаторы просто разряжаются на спаде переменного тока, обратно к источнику ,

Есть несколько коммерческих решений этой проблемы: по крайней мере два, о которых я знаю, LT4320 и LM74670-Q1.

См. Https://www.analog.com/en/products/lt4320.html#product-overview и https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2016/01/11/a-novel -подход-на-двухполупериодный мостовой выпрямитель-дизайн

Майк С
источник
2

Я тестировал этот выпрямитель в LTSpice. Используя только резистивную нагрузку, он работал отлично, генерируя двухполупериодный выпрямленный ток через нагрузочный резистор, с очень небольшим падением напряжения на транзисторах (в зависимости от сопротивления, а не от прямого напряжения на диоде корпуса).

Затем я добавил конденсатор, чтобы сделать его постоянным постоянным током. В этом случае выпрямитель полностью вышел из строя. Когда на конденсаторе было напряжение, полевые МОП-транзисторы вели в неправильном направлении, и ток снова возвращался к источнику переменного тока.

Если вы замените два транзистора P-MOS на два диода, это сработает, потому что диоды заблокируют любой обратный ток. Вот почему решение Autistic сработало (описано в последнем посте).

Йенс Халлгрен
источник