Înlocuirea mosfet tranzistor redresor dioda reduce pierderile în alimentarea cu energie electrică
Quint Camiloáns Graña și Jorge Marcos Acevedo, Spania
La putere de siliciu redresor cu diode cădere de tensiune înainte poate ajunge la 1,2 V. Puterea disipată pentru ei snizhet surse de alimentare de eficiență. Astfel, de exemplu, diode antivozvratnom în putere panou fotovoltaic 120 W cu o tensiune nominală de 24 V poate fi pierdut până la 6 wați de putere, ceea ce înseamnă că 5% în unități relative. dioda lichid de răcire necesită costuri suplimentare, și, din nou, mărește pierderea de putere.
Articolul oferă o soluție mai economică este de a înlocui tranzistori MOSFET diode de putere care funcționează în on / off modul.
Figura 1 prezintă un circuit redresor cu Q1 tranzistor MOSFET. care au pornit rezistența scăzută de scurgere-sursă. V2 reprezintă sursa de tensiune alternativă 36 V. Sarcina este formată de o conexiune serie de rezistori 9 ohmi și inductivității de 25 mH. IC1 comparator conduce poarta Q1 tranzistor pe acele perioade de timp, atunci când tensiunea de alimentare depășește tensiunea de la anod la catod. Astfel, sursa acționează ca anod de redresor și de scurgere - catod. Circuitul foloseste capacitatea de tranzistor de a conduce curentul în direcția sursei de golire. Când Q1 este pornit este de manevră efectiv dioda parazite între drena și substrat, prin pierderile de putere sunt minime. Cu o tensiune joasă poarta-sursă a tranzistorului off, iar dioda parazitare. Dioda D1 și rezistor R1 funcționează funcția de protecție a unui comparator prin limitarea tensiunii la intrările sale.
Pe aceste spectacole oscilograme ale tensiunii pe o sarcină inductivă constând dintr-un rezistor 9 ohmi și inductivității de 25 mH. În forma de undă C2 curentul de sarcină maximă este egală cu 2.65 A. (100mV / A). C1 prezintă cădere de tensiune între anod și catod de redresor.
Figura 2 prezintă curbele de tensiune în întreaga sarcină și căderea de tensiune pe Q1 redresor.
Oscilogramele pentru cazul în care tensiunea de control poarta. MOSFET corp dioda de tranzistor este închis, iar căderea de tensiune pe tranzistor de 33 mV (undă C1). C2 este prezentat pe forma de undă a curentului care curge prin redresor.
Figura 3 ilustrează funcționarea normală a redresorului, atunci când operează în regiunea ohmică (creștere regiune a caracteristicii curent-tensiune) cu un curent maxim de încărcare de 2.65 O cădere de tensiune este egală cu 33 mV și Q1. Dimpotrivă, în cazul în care nici un control de poarta de tensiune, căderea de tensiune ajunge la 629 mV, rezultând o creștere a puterii instantanee maximă la 1,66 W (Figura 4).
Oscilogramele pentru cazul în care nu se aplică tensiunea de poarta de control. Parazitar tranzistor MOSFET diode este deschis. și căderea de tensiune pe tranzistor 629 egal mV (undă C1). C2 este prezentat pe forma de undă a curentului care curge prin redresor.
Abordarea propusă este valabilă pentru orice tip de redresor cu orice număr de diode. Mai mult, este posibil să se utilizeze acest circuit în DC / DC și convertoarele DC / AC tranzistori MOSFET ca în circuitele de pod pot sări peste componente active și reactive ale curenților. Caracteristica esențială este eliminarea influenței parazitare dioda substrat de scurgere.