Кремниевые выпрямительные диоды обладают большим значением прямого падения напряжения, которое достигает величины 1,2 В. Мощность, которую они рассеивают, способна понизить величину КПД питающего источника. На антивозвратном диоде в панели фотоэлектрического типа с величиной мощности 120 Вт и номинальным значением напряжения 24 В, теряется до 6 Вт, что равно 5% относительных единиц. Еще одним отрицательным фактором использования диодов может служить добавочные затраты на систему охлаждения, что служит причиной потерь мощности.
Экономичное решение проблемы заключается в замене выпрямительного диода на MOSFEТ транзистор, который функционирует в режиме вкл/откл.
Рис. Прецизионный диод большой мощности работает в качестве выпрямителя, питает нагрузку индуктивности.
Схема выпрямительного устройства с МOSFEТ транзистором Q1 с низким значением сопротивления сток-исток во время работы, является источником 36 В. Нагрузка образуется с помощью использования последовательного соединения резистора на 9 Ом и индуктивности – 25 мГн. Компаратор IC служит для управления (открытия/ закрытия) затвора транзистора Q1. Это возможно на тех временных отрезках, когда питающее напряжение на аноде выше напряжения на катоде. Исток работает в качестве анода, а катод заменяется стоком. Способность проводить транзистором ток в направлении сток-исток весьма эффективно работает в этой схеме. При включении Q1 можно эффективно шунтировать паразитный диод, расположенный между подложкой и стоком, при этом наблюдаются минимальные потери мощности. При небольшом напряжении, происходит работа затвора-истока в качестве транзистора. Так, и паразитный диод D1, и резистор R1 работают в качестве компаратора, они служат для ограничения напряжении я на входах.
Нормальный режим работы выпрямителя при максимально большом токе нагрузки 2,65 А наблюдается падение напряжения, оно равно 33 мВ, а Q1 действует в омической области, там, где нарастает вольт-амперная характеристика. Если напряжение затвора оставить без управления, то падение напряжения будет равно величине способствующей мгновенному возрастанию максимальной мощности.
Подобный подход к решению задачи может быть справедливым для выпрямляющих устройств самого различного типа и с самым разным количеством диодов.
Эту же схему можно применять в DC/DC и DS/AC преобразователях, потому как в мостовых схемах, при этом MOSFET транзисторы имеют возможность пропускать и активные, и реактивные токи. Значительной особенностью может считаться исключение воздействие паразитного диода подложка-сток.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.