Dlaczego ten prostownik mostkowy twierdzi, że nie ma spadku napięcia przewodzenia [diody]

10

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Byłem „OK, to jest wykonalne” ... Ale potem prześledziłem, jak to działa i po prostu zablokowało prąd przez Drain i Source, gdy para P i N są stronniczo odwrócone; następnie, gdy inne pary P i N są skierowane do przodu, prąd przepływa przez diody przekazujące; potem naprzemiennie ... To jest to samo, po prostu używa się diod do Bridge Rectify. Co gorsza, tranzystory MOSFET generalnie nie mają niskiego spadku napięcia diody ... A może coś tu brakuje ...

mosfet rectifier kozner
źródło
może być interesujący w przypadku zasilania 25VAC z kondensatorem jako obciążeniem. przekaże prąd z powrotem na zbocze sinusoidalne,
Jasen
Nachylenie dodatnie czy ujemne?
kozner
1
„w dół” od szczytu
Jasen
2
sztuczka, na której opiera się obwód, polega na użyciu MOSFET-ów jako doskonałych prostowników, ponieważ oparte na nich działają w obu kierunkach
Jasen
2
Można uznać to za rodzaj synchronicznej rektyfikacji z sygnałem przełączającym dostarczanym przez napięcie wejściowe. Ma niską rezystancję tylko wtedy, gdy napięcie jest wystarczająco wysokie, aby włączyć tranzystory MOSFET. Tranzystory MOSFET muszą tolerować maksymalne napięcie szczytowe jako Vgs (zwykle absolutne maksimum 8 V-20 V). Są to nieco sprzeczne ograniczenia - tranzystory MOSFET, które włączają się przy niższym napięciu, mają zwykle niższe Vg (maks.). Oczywiście możesz do tego dodać zenery i rezystory, a jeśli wejście jest falą prostokątną, ograniczenie niskiego napięcia nie ma większego znaczenia.
Spehro Pefhany

Odpowiedzi:

7

Zobacz, jak działa promowanie:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Przy dodatnim na górnej szynie wejściowej lewy dolny kanał N FET jest włączony, a przy ujemnym na dolnej szynie wejściowej prawy górny kanał P FET jest włączony.

Andy aka
źródło
7
@kosner: A kiedy FET jest włączony, zachowuje się jak rezystancja bardzo niskiej wartości omijająca diodę. Jeśli, na przykład, rezystancja włączenia, Rds, wyniosła 0,1 Ω, to przy 1 A spadek napięcia wyniósłby 0,1 V. Dla diody wyniósłby 0,7 V. Podwojone liczby dla prostownika mostkowego, a zobaczysz zaletę, szczególnie w obwodach niskiego napięcia. Nawiasem mówiąc, dioda jest efektem ubocznym konstrukcji FET - nie jest dodana.
Tranzystor
Naprawdę? Ty, Andy, nie widzisz, że to nie działa? Omówmy tylko pozytywny okres pierwszej połowy, jak zauważyłeś powyżej ... Więc co jest w prawym górnym PMOS i prawym dolnym NMOS? Szyna dodatnia prądu przemiennego jest nadal wyższa niż moc wyjściowa katody (chyba że później pojawi się filtr kondensatora). Więc przechodzi z zacisków Drain do Source PMOS, ale to się nigdy nie zdarza, nawet jeśli PMOS jest włączony (lub chyba, że ​​nastąpi przebicie napięcia). Jednak zawsze jest dioda, więc przejdzie przez to. To samo dotyczy symulacji NMOS. Przestań wprowadzać w błąd dyskusję.
kozner
@kozner Naprawdę staram się zrozumieć, o czym mówisz i dlaczego uważasz, że wprowadzam w błąd dyskusję.
Andy aka
W porządku, w NMOS, gdzie źródło jest wyższe niż drenaż (lub dla dowolnego MOSFET nastawionego w odwrotnym kierunku od tego, na czym są zwykle nastawione), czy prąd przepływa ze źródła do odpływu przez kanał (lub odpływ do źródła w PMOS), czy MOSFET jest włączony, a nie tylko dioda ciała? To znaczy, czy prąd płynie przez kanał dwukierunkowy?
kozner
6
@kozner, tak. Po włączeniu zachowuje się jak REZYSTOR. Zobacz mój pierwszy komentarz. Myślę, że powinieneś bardziej uważać podczas pisania. Andy i ja staramy się interpretować to, co mówisz z powodu złego pisania. Jeśli teraz rozumiesz odpowiedź Andy'ego, powinieneś wycofać swoje twierdzenie, że „wprowadza w błąd dyskusję”.
Tranzystor
3

Prostownik nie ma spadku napięcia przy braku prądu. Dostępność niskich wartości RD na mosfetach oznacza, że ​​spadek napięcia może być bardzo niski. Może być niższy niż dioda świecąca. Efektywny opór to suma N chan i P chan Zrobiłem to w poprzednim życiu, ale do produkcji użyłem podwójnego schottky'ego zamiast 2-kanałowych kanałów P. Kanał był dużą karą 25 lat temu, więc doszedłem do wniosku, że 2 n chans i 1 podwójny schottky były bardziej opłacalne. Wszystko było w porządku dla ładowarki akumulatorów 12V 10 Amp. W dzisiejszych czasach p chan może być ekonomiczny w zależności od zastosowania. Pamiętaj, że jeśli zrobisz p chan w dużej elektrolitycznej czapce, będziesz musiał zrobić coś z wysokimi prądami zwrotnymi. Może to być połączenie Fiode lub jakiś czujnik prądu wstecznego, który zamyka bramy.

Autystyczny
źródło
Użytkownicy: należy pamiętać, że obwód ten - podczas gdy jest prostowany - nie zapobiega przepływowi prądu wstecznego; potrzebujesz czegoś takiego jak pojedynczy schottky na wyjściu, aby efektywnie wykorzystać to w przetwornicy AC-DC.
jp314
@ jp314: Dlaczego to jest? Rozumiem, że jeśli nie ma prądu przemiennego i podczas części niskonapięciowych cyklu prądu przemiennego, na które nie działają FET-y (więc mają wysoką rezystancję), a diody mają tendencję do wstecznego. Jak powstaje prąd zwrotny?
Tranzystor
Jeśli występuje napięcie wyjściowe (np. Kondensator zasobnikowy), wówczas kondensator rozładuje się do źródła napięcia przemiennego (np. Wtórnego transformatora).
jp314
3

Pojawiło się kilka uwag i odpowiedzi na temat awarii mostka prostowniczego MOSFET: że przewodzi on w obu kierunkach, więc jeśli masz zasilacz z filtrowanym kondensatorem, kondensatory po prostu spłyną po spadku prądu z powrotem do źródła .

Istnieje kilka komercyjnych rozwiązań tego problemu: przynajmniej dwa, które znam, LT4320 i LM74670-Q1.

Zobacz https://www.analog.com/en/products/lt4320.html#product-overview i https://e2e.ti.com/blogs_/b/motordrivecontrol/archive/2016/01/11/a-novel -podejście do pełnego mostka-prostownika-projekt

Mike S.
źródło
2

Testowałem ten prostownik w LTSpice. Wykorzystując jedynie obciążenie rezystancyjne, działał idealnie, generując pełnofalowy prąd prostowany nad rezystorem obciążenia, z bardzo małym spadkiem napięcia w tranzystorach (w zależności od rezystancji, a nie od napięcia przedniego diody ciała).

Następnie dodałem kondensator, aby stał się prądem stałym. W takim przypadku prostownik zawiódł całkowicie. Kiedy nad kondensatorem było napięcie, tranzystory MOSFET przewodziły w złym kierunku, powodując, że prąd ponownie płynął z powrotem do źródła prądu przemiennego.

Jeśli zastąpisz dwa tranzystory P-MOS dwiema diodami, zadziała, ponieważ diody zablokują prąd wsteczny. Właśnie dlatego zadziałało rozwiązanie Autistic (opisane w ostatnim poście).

Jens Hallgren
źródło