Jump to content

    

Синхронный выпрямитель на MOSFET-ах

Дано: есть силовой трансформатор 220-12 В, 50 Гц, после вторичной обмотки диодный мост и электролитический конденсатор, получаем источник постоянного напряжения, это классика, тут вопросов нет.

Поскольку нагрузка на этот источник довольно мощная, около 10 А, диодный мост прилично греется, да и размеров немалых и т. п. Возникла идея (не новая, конечно) собрать выпрямитель на вторичке на базе транзисторов типа MOSFET, тут тоже всё ясно, при переходе через ноль открываем соответствующие плечи и т. п.

А вот можно ли этими же мосфетами, при соответствующем интеллектуальном управлении их затворами, ещё и регулировать напряжение на выходе этого источника, типа фазового управления, "скармливая" конденсатору фильтра не целые полупериоды. а их части?

То есть открывать-закрывать затвор в середине полуволны?

Какие тут могут быть грабли (а они наверняка есть :rolleyes: ) ?

Edited by gerber

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да, схему можно собрать на двух полумостовых драйверах и двух компараторах, но сперва требуется избавиться от заблуждения, что оригинал работает полными полупериодами.

 

Для фазового же управления (на самом деле релейного) требуется поставить после моста пятый ключ.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Да, схему можно собрать на двух полумостовых драйверах и двух компараторах, но сперва требуется избавиться от заблуждения, что оригинал работает полными полупериодами.

Ну, почти полными, если иметь в виду что диод откроется при некотором пороговом значении... Или Вы другое заблуждение имеете в виду, тогда прошу разъяснить, какое?

Для фазового же управления (на самом деле релейного) требуется поставить после моста пятый ключ.

ШИМ?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Ну, почти полными, если иметь в виду что диод откроется при некотором пороговом значении... Или Вы другое заблуждение имеете в виду, тогда прошу разъяснить, какое?

:) диод моста, как и желаемый транзистор должен открываться только на то время, пока напряжение полуволны трансформатор больше, чем напряжение конденсатора фильтра (при малой нагрузке это время стремится к нулю)

Share this post


Link to post
Share on other sites
:) диод моста, как и желаемый транзистор должен открываться только на то время, пока напряжение полуволны трансформатор больше, чем напряжение конденсатора фильтра (при малой нагрузке это время стремится к нулю)

Это понятно. Но основной вопрос в том, можем ли мы таким образом (открывая в нужный момент ключи) регулировать это напряжение на конденсаторе, и соответственно, на выходе источника? Получается, что ключ открывается при выполнении 2-х условий - напряжение полуволны больше напряжения на выходе, и напряжение на выходе меньше уставки, т. е. желаемого напряжения.

Будет ли это работать?

Share this post


Link to post
Share on other sites

А почему нет? Будет, конечно. Тиристорные выпрямители же работают по тому же принципу. И транзисторным ничего не мешает.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Поскольку нагрузка на этот источник довольно мощная, около 10 А, диодный мост прилично греется, да и размеров немалых и т. п. Возникла идея (не новая, конечно) собрать выпрямитель на вторичке на базе транзисторов типа MOSFET, тут тоже всё ясно, при переходе через ноль открываем соответствующие плечи и т. п.

А вот можно ли этими же мосфетами, при соответствующем интеллектуальном управлении их затворами, ещё и регулировать напряжение на выходе этого источника, типа фазового управления, "скармливая" конденсатору фильтра не целые полупериоды. а их части?

 

Есть специализированная микросхема (не помню, чья). На нее вешается 4 MOSFET и готов синхронный выпрямитель.

Есть у Леонида Ивановича схема на компараторах и транзисторах для этого же самого. То ли паяльная станция, то ли PSL-*** искать вроде на радиокоте.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
А почему нет? Будет, конечно. Тиристорные выпрямители же работают по тому же принципу. И транзисторным ничего не мешает.

А на индуктивную нагрузку?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Можно и на индуктивную. Только обратный диод обязателен. Там, всё попроще с регулировкой будет.

А при емкостной нагрузке как раз-таки есть сложности, по-моему, КПД низкий будет. И регултровочная характеристика сеильно нелинейная.

Share this post


Link to post
Share on other sites
ШИМ?

Тогда понадобится ведёрко для накрытия всего этого веселья.

Share this post


Link to post
Share on other sites

а я не догоняю

А вот можно ли этими же мосфетами, при соответствующем интеллектуальном управлении их затворами, ещё и регулировать напряжение на выходе этого источника, типа фазового управления, "скармливая" конденсатору фильтра не целые полупериоды. а их части?

То есть открывать-закрывать затвор в середине полуволны?

как вы диодам собираетесь приказывать работать синхронно с транзисторами?

Share this post


Link to post
Share on other sites
Возникла идея (не новая, конечно) собрать выпрямитель на вторичке на базе транзисторов типа MOSFET, тут тоже всё ясно, при переходе через ноль открываем соответствующие плечи и т. п.

А вот можно ли этими же мосфетами, при соответствующем интеллектуальном управлении их затворами, ещё и регулировать напряжение на выходе этого источника, типа фазового управления, "скармливая" конденсатору фильтра не целые полупериоды. а их части?

То есть открывать-закрывать затвор в середине полуволны?

Какие тут могут быть грабли (а они наверняка есть :rolleyes: ) ?

Грабли будут вот какие: если не открыть МОСФЕТ вовремя, то есть при начале полупериода, то ток пойдет через защитные диоды, встроенные в транзисторах.

Отсюда - либо ставить встречно-последовательные пары в качестве каждого из ключей (8 штук в общей сумме), либо коммутировать как положено - полными полупериодами, а резать далее следующим пятым, как и посоветовал Plain.

 

Есть специализированная микросхема (не помню, чья). На нее вешается 4 MOSFET и готов синхронный выпрямитель.
Кто знает, озвучьте, плиз.

Share this post


Link to post
Share on other sites
Кто знает, озвучьте, плиз.

 

Есть много разных микросхем-драйверов синхронного ключа. Названий не знаю. поищите по словам "IC sinchronous driver" и т.п.

 

На мой взгляд:

1) Для низкой частоты 50Гц время переключения ключей не принципиально. Можно и не ставить экзотическую дорогую микросхему, а сколхозить схему на операционниках.

 

2) Вешать на эти же транзисторы ещё и ШИМ для управления нагрузкой, думаю, перебор, чреватый мучительной отладкой.

Хотя, быть может, при создании собственной схемы на операционниках туда получится завести сигнал от микросхемы -драйвера импульсного источника вроде UC3845 или MC33063. Надо рисовать схему и смотреть что получается.

 

3)Вообще-то, вешать это всё на архаичный сетевой трансформатор, это всё равно что приделывать к телеге колёса с литыми дисками. Надо либо оставлять древний трансформатор с диодами и решать проблему перегрева при помощи радиатора (про диоды Шоттки, я надеюсь, Вы знаете ), либо переходить на современный импульсный БП.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Нууууу... в общем да... с первого взгляда))))) НО. Лет несколько назад купил я абажур с галогенкой в загородный дом. 12V галогенка, "электронный трансформатор". Проработал месяц и - сверкнул.

Разбираю, вижу: два 800V МОСФЕТа - пробитые и лопнувшие напрочь. Не стал даже восстанавливать. Поехал в "Кварц", купил банальный тороид 220/12 и вставил туда вместо "электронного". Работает до сих пор. И будет работать... - нас с вами не будет - а он всё еще будет)))) Если конечно полным КЗ не спалят его.

Древний транс - ну ооооочень надежная вещь. Если его заведомо не перегружать конечно. (При желании всё спалить можно. А то сейчас начнется тут... да знаю я, что трансы горят тоже.)

 

Вот это фокус... все МОСФЕТы - n-канальные. Как же два из них ухитряются открывать без бутстрепа-то?..

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this