12 votos

¿Cuál es el propósito de usar MOSFET en lugar de rueda libre diodo en topología Buck?

enter image description here
(Fuente)

Yo suelo ver Buck circuito de modelos en los que un MOSFET se utiliza en lugar de un diodo de indicación libre. Lo que yo entiendo de la topología Buck es, cuando la parte superior del MOSFET está apagado, no importa si el inferior está encendido o apagado ya que el actual se va desde el suelo hasta el inductor a través del cuerpo del diodo.

Así que, ¿por qué utilizar esta segunda MOSFET? Un MOSFET es generalmente más caro que un diodo, ¿no? No es esto una exageración? O ¿es mejor el circuito de alguna manera?

9voto

jns Puntos 449

http://www.digikey.co.uk/Web%20Export/Supplier%20Content/Semtech_600/PDF/Semtech_synchronous-vs-asynchronous-buck-regulators.pdf?redirected=1

Los diodos con polarización hacia delante no son perfectamente conductores; hay una caída de tensión de 0,7 V (0,3 V para Schottky) a través de ellos. A altas corrientes, esto se traduce en una alta disipación de energía a través del diodo. Los diodos de alta corriente también pueden tener un mayor tiempo de recuperación.

Cuando el MOSFET inferior está encendido, la corriente fluye a través de él en lugar del diodo del cuerpo. Los MOSFET se seleccionan para que tengan una baja Rdson (resistencia de encendido), de modo que se disipe el mínimo de energía en el MOSFET.

5voto

ianb Puntos 659

Aparte de una mejora en la eficiencia, probablemente la razón más significativa para tener un MOSFET "sincronizador" es que el conmutador no entrará en modo discontinuo (ráfaga) casi tan a menudo. El modo de ráfaga se produce con cargas ligeras porque la energía mínima por ciclo que se puede transferir es mayor que la que demanda la carga.

Esto ocurre mucho en cargas variables o cuando las tensiones de alimentación están al máximo. Provoca una tensión de ondulación significativamente mayor en la salida. Un circuito de conmutación no síncrono tendrá un ciclo de trabajo mínimo en funcionamiento continuo antes de entrar en funcionamiento discontinuo - no hay opción - no puede seguir suministrando energía en exceso a la carga o la tensión de salida aumentará significativamente.

En un circuito de conmutación síncrono, dado que el exceso de energía puede eliminarse del condensador de salida durante todo el periodo de tiempo en que el MOSFET de paso en serie está apagado, no es necesario que el circuito síncrono entre en funcionamiento discontinuo. Algunos dispositivos le darán la opción de entrar en modo discontinuo porque puede haber algún ahorro de energía en cargas ligeras, pero esa es una característica impulsada por el cliente/proveedor.

Esto significa que la tensión de rizado de salida pico a pico está casi garantizada para ser significativamente menor cuando se utiliza una topología síncrona en casi todas las aplicaciones. Esto, junto con las eficiencias en la región del 95% (reguladores buck, por ejemplo), la convierten en la topología preferida hoy en día.

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X