Nová dioda ideální pro napájecí obvody …
Společnost Analog Devices vydala integrovaný obvod, který poskytuje vysoce výkonné funkce diod pro automobilové aplikace, nositelná zařízení, výpočetní techniku a fotovoltaické systémy.
Důležitou součástí cesty profesionálního inženýra studenta je řada myšlenek na podstatu skutečných elektronických součástek. Odpor není jen odpor; také vytváří hluk. Kondenzátor není jen kondenzátor; Má také sériový odpor. Stopa PCB není jen stopa PCB; Má také indukčnost, odpor a kapacitu.
Proces probuzení do neideální reality elektronických zařízení je obzvláště skličující, když je současný s ne postupným nebo multi-postupným vědomím, že svět je obecně méně ideálním místem. Naštěstí nám tento článek nabízí příležitost se z této nedokonalosti dostat.
Problém s „normálními“ diodami
Diody jsou nesmírně užitečná zařízení a jsou součástí různých obvodů, ve kterých z nějakého důvodu musí proud proudit pouze jedním směrem. Tento úkol je známý jako usměrnění a diody jsou také známé jako usměrňovače.
To vám poskytne představu o charakteristikách napětí a proudu moderního výkonového usměrňovače. Další informace najdete v tomto článku.
Problém s diodami je, že je nelze opravit bez malého poklesu napětí. V určitém okamžiku se většina z nás pravděpodobně dozvěděla, že diody při vedení proudu klesnou o 0,6 nebo 0,7 V. Jedná se o obrovské zjednodušení a je zcela nesprávné, pokud neurčíte, že mluvíme o křemíkové PN přechodové diodě, protože Schottkyho diody nabízejí výrazně nižší dopředné napětí.
V mnoha aplikacích je pokles diodového napětí snadno přehlédnutelný, ale v situacích s vysokým proudem, jako jsou napájecí obvody, se toto napětí může proměnit ve značné množství zbytečné energie. Síla se jako vždy rovná napětí krát proud. Pokud napájecí zdroj potřebuje dodávat určité množství proudu do zátěžových obvodů, naší jedinou možností, jak snížit ztrátu výkonu diody, je snížit propustné napětí. Použití Schottkyho diody místo typického křemíkového usměrňovače je určitě krok správným směrem, ale můžeme to udělat lépe?
„Ideální“ dioda
LTC4376 je definován jako „ideální dioda chráněná proti zpětnému vstupu“.
Schéma převzato z datového listu LTC4376.
Jak si dokážete představit, není to úplně ideální a navíc to není dioda. LTC4376 je integrovaný obvod, který poskytuje funkčnost diody pomocí MOSFET. Je definován jako dioda, protože koriguje a je ideálně definován, protože, i když není nulový, pokles dopředného napětí je mnohem nižší než to, co byste dostali ze Schottkyho diody.
Interní obvody zařízení řídí MOSFET, takže pokles napětí vstup-výstup je 30 mV, což může být o řád menší než dopředné napětí srovnatelné Schottkyho diody. Níže uvedená tabulka poskytuje představu o tom, jak moc můžete snížit ztrátu energie pomocí LTC4376 místo Schottky.
Schéma převzato z datového listu LTC4376.
Pokud vás zajímá, proč někdo používá diody, když můžeme získat lepší výkon z MOSFET, podívejte se na interní blokové schéma LTC4376. Zdá se, že převod MOSFET na vylepšenou verzi diody vyžaduje hodně obvodů.
Schéma převzato z datového listu LTC4376.
Ideální diodové aplikace
Usměrňovače se obecně používají pro ochranu proti přepólování a pro „ORing“ v napájecích obvodech. V obou případech protéká diodou velké množství proudu z napájecího zdroje, což způsobuje potenciálně velké množství zbytečné energie. Samotný pokles napětí může být také problematický v nízkonapěťových systémech.
Usměrňovače chrání před obrácením napájení zajištěním toho, že proud neproudí ve směru, který odpovídá nesprávné polaritě napětí. LTC4376 může tohoto úkolu dosáhnout snížením množství napětí ztraceného přes „diodu“, prodloužením životnosti baterie a generováním méně tepla.
Pojem „ORing“ označuje aplikaci připojení výstupů dvou napájecích zdrojů. To poskytuje redundanci: Pokud jeden zdroj selže, druhý automaticky nahradí a napájí zátěž. Níže uvedený diagram poskytuje příklad schématu redundance napájení LTC4376.
Schéma převzato z datového listu LTC4376.
Máte nějaké zkušenosti s ideálními diodovými integrovanými obvody? Motivuje vás pokles dopředného napětí o velikost, abyste začali vyměňovat usměrňovače Schottky? Neváhejte se podělit o své myšlenky v sekci komentářů níže.
