Синхронные или, как их еще называют, активные выпрямители (SR – synchronous rectification) позволяют добиться максимальных значений КПД в высокоэффективных импульсных источниках питания повышенной мощности. Основная идея, заложенная в такой выпрямитель – это частичная или полная замена выпрямительных диодов на MOSFET транзисторы, работающие в синхронном режиме с основной схемой преобразователя. Таким образом, силовой транзистор (или транзисторы), проводит ток только в определенные моменты, имитируя работу выпрямительного диода. Синхронный выпрямитель снижает потери на проводимость, так как напряжение падения в «рабочем режиме» на переходе силового MOSFET транзистора при определенных условиях оказывается меньше, чем нормированное прямое падение напряжение на диоде.
Если рассмотреть современные достижения в области силовых MOSFET транзисторов, особенно в части такого параметра, как сопротивление отрытого канала, то становится понятно, что схемы синхронного выпрямления обладают неоспоримым преимуществом в схемах с низким выходным напряжением (до 24 В), по сравнению со стандартными схемами на диодах шоттки.
Несмотря на давность изобретения синхронного выпрямителя, существовал ряд ограничивающих факторов по распространению схемы в массовых разработках. Основная проблема – это сложность реализации схемы управления синхронным транзистором, особенно в некоторых типах преобразователей. Современному поколению разработчиков повезло гораздо больше – за последние несколько лет сразу несколько «гигантов» рынка интегральных схем для преобразователей питания представили свои разработки в области синхронного выпрямления.
Компания ON Semiconductor не стала исключением в этой тенденции, выпустив ряд контроллеров синхронного выпрямителя со встроенным силовым драйвером для вторичной части импульсного преобразователя. Последняя разработка компании – серия SR контроллеров NCP4304. Забегая вперед, можно охарактеризовать новый контроллер, наравне, пожалуй, со всеми микросхемами ON Semiconductor, как обладающий большими возможностями при очень низкой цене.
Благодаря своей универсальности, новый контроллер может быть использован как в обычных, так и резонансных двухтактных и однотактных преобразователях. Основными областями применения являются мощные AC/DC преобразователи с повышенными требованиями к эффективности.
Отличительные черты NCP4304
Высокоточный детектор нулевого тока с регулировкой гистерезиса
Автоматическая компенсация паразитных индуктивностей (токов)
Задержка выключения всего 40 нс от датчика тока до выхода драйвера
Вход детектора тока устойчив к всплескам напряжения до 200 В
Наличие входа ультрабыстрого внутреннего триггера
Вход отключения микросхемы
Регулируемое время минимального состояния «включен» и «выключен» транзистора
Выходной пиковый ток драйвера до 2.5A/5A
Рабочее напряжение до 30В
Итоговые возможности
Позволяет правильно установить время включения и выключения SR MOSFET
Компенсирует последствия паразитной индуктивности устаревших корпусов MOSFET
Максимально увеличивает время действия MOSFET для повышения эффективности
Позволяет подключать вход детектора CS напрямую к стоку MOSFET в обратноходовых преобразователях
Улучшает характеристики в преобразователях с «глубоким» режимом непрерывного тока
Переводит ИС в режим низкого потребления в общем режиме «standby»
Предотвращает случайное включение и выключение MOSFET из-за помех
Быстрое управление MOSFET для оптимизации «активного» периода
Позволяет питать контроллер напрямую от выходной шины ИП в широком спектре приложений
Источник: www.compel.ru