Mạch chỉnh lưu bằng mofet

[babasida246]

Hôm trước khi em tìm hiểu về mạch nguồn ATX em thấy các nguồn công suất lớn người ta chỉnh lưu thứ cấp bằng mmosfet thay về diode kép. Các bác cho em xin sơ đồ và giải thích nguyên lý của mạch với.

[phamtinh.dt]

làm quái gì có chuyện chỉnh lưu thứ lại dùng mosfet . Việc chỉnh lưu ngoài diode và thy ra thì hết ko có loại nào thay thế. Mosfet chỉ kéo biến áp xung thôi. xem lại mạch đi

[quangdongueh]

làm quái gì có chuyện chỉnh lưu thứ lại dùng mosfet . Việc chỉnh lưu ngoài diode và thy ra thì hết ko có loại nào thay thế. Mosfet chỉ kéo biến áp xung thôi. xem lại mạch đi

bác có bao giờ sửa adapter laptop của liteon, delta, lishin không nhỉ? người ta vẫn chỉnh lưu thứ bằng mosfet và igbt nếu thích, còn diot và thy là đương nhiên rồi.

[hoangtam741]

Chỉnh lưu bằng FET thích hợp cho dòng cao, áp nhỏ, tăng hiệu suất đáng kể đấy.

[duong_act]

Chỉnh lưu bằng MOS hay còn gọi là chỉnh lưu đồng bộ bây giờ được dùng khá nhiều. Nó có ưu điểm là tốc độ đóng cắt nhanh và tổn hao trên Rdson của MOS nhỏ hơn so với Vf của diode rất nhiều, nhất là khi chạy dòng lớn thì chênh nhau 1 trời 1 vực đấy. Nhược điểm là cần có xung điều khiển đóng mở phù hợp.

Các mạch buck trên main máy tính đều là buck đồng bộ đấy thôi. Con MOS dưới vừa là chỉnh lưu vừa là bảo vệ tải.

Các nguồn xịn thì có thể có IC PWM chuyên dụng cấp xung đồng thời đóng mở van công suất và MOS chỉnh lưu. Còn muốn học hỏi thì đi từ cái đơn giản nhất là cái này:


Nó dùng ngay xung cảm ứng bên thứ cấp để đóng mở MOS, tất nhiên là sẽ ko bằng xung đồng bộ từ IC driver và nếu ko xử lý tốt gai chuyển mạch thì có thể đánh thủng G MOS như chơi.

Link gốc ở đây: 250 W S.M.P.S. with Power-FETs James Arthur

Cái hình của bác. Với MOSFET thì chiều dẫn của MOSFET ngược lại với chiều dẫn của diode nội. Vậy coi cụm MOSFET + diode nội như 2 diode mắc // ngược chiều. Vậy thì có vấn đề gì không ?

[T.L.M]

Hình như là fet dẫn khi điện áp D âm ? (dẫn cùng lúc với điốt nội)

[babasida246]

Xin cảm ơn các bác đã giúp đỡ. Tại hôm trước thấy cái nguồn ATX nó dùng Mosfet nên tò mò muốn biết. Vậy là muốn chỉnh lưu bằng fet thì cần phải cuốn thêm 1 cuộn dây trên biến áp để điều khiển phải không ạ ? Và chỉ cần mạch điều khiển bảo vệ Mosfet tốt là chỉnh lưu dòng lớn được ?

[duong_act]

Cái mạch này của James Arthur. Ý đồ của tác giả là khi xung trên f dương thì xung trên g dương. Diode nội thông và GS có xung kích dương. Tức là phân cực GS đúng, nhưng phân cực DS thì... Rốt cục vẫn chỉ nắn bằng diode nội của MOS hay sao?

Đó là điều mình thắc mắc. Diode nội thì chiều dẫn luôn ngược DS. Vậy cứ coi MOSFET hoạt động được thì nó không khác gì 2 diode mắc // ngược. Vậy làm sao mà chỉnh lưu ? Hoặc cũng có thể tác giả đã vẽ ẩu. Như đã bàn ở trên thì chỉnh lưu bằng MOSFET có thể được ( chưa bàn đến hiệu suất và phương pháp ) thì có lẽ không phải loại MOSFET nào cũng dùng được, chỉ loại không có diode nội.

[duong_act]

Với ý kiến riêng của mình thì cũng không cần quan tâm loại chỉnh lưu này lắm. Tiềm ẩn nhiều rủi ro cho cái phần đằng sau và người ta cũng chế tạo ra vô vàn loại diode đáp ứng cho việc chỉnh lưu này rồi. Nên dùng những loại này, đơn giản, gọn nhẹ và an toàn.
Ví dụ trong nguồn ATX có những diode chỉnh lưu dòng tới 16A, 30A, 40A hình dáng TO220. Chỉ việc xài

[duong_act]

Cái hiệu suất khi chạy ở dòng lớn ko đáng quan tâm sao? Rủi ro thì cho dù nắn bằng diode thường cũng có thể có rủi ro chết chập AK, giống như chết chập DS ở MOS. Với MOS có body diode nếu thiết kế đúng thì mất xung kích GS, chập GS nó vẫn có thể chạy như 1 diode nắn thông thường. Schottky TO220 dòng chỉ ~20A, với MOS TO220 có thể tới cả trăm A.

Diode trên đường 5V trong nguồn máy tính như con SBL3045PT: 15AX2/45V, Vf:0.55V (If:15A/25*C). Chạy cả 2 vế ở dòng 20A, tổn hao trên diode là: 11W.

Nếu nắn bằng MOS: IRF3205 chẳng hạn: Vdss: 55V/Id: 110A, Rdson:8mR, cũng chạy ở dòng liên tục là 20A, tổn hao trên nó 3.2W, chỉ bằng ~1/3 con SBL3045PT.

Tổn hao thấp hơn có nghĩa là hiệu suất cao hơn, tốn ít nhôm tản nhiệt hơn, tốn ít điện chạy quạt làm mát hơn, bộ nguồn sẽ bền hơn...

Như đã phân tích ở mấy post trước là diode có diode nội thì không thể dùng để chỉnh lưu do chiều dẫn của diode ngược với chiều dẫn DS. Bác bảo mất xung GS thì không khác gì giờ chỉnh lưu bằng con diode nội nhưng nó ngược chiều ???. Còn nếu chập GS thì không có gì đảm bảo DS không dẫn.
Bác tính công suất trên IRF3208 theo công thức I^2*R trong trường hợp này là không chính xác vì chỉnh lưu là làm việc gián đoạn. Bác cứ thực nghiệm mà xem, nó sẽ lớn hơn con số 3.2W rất nhiều.
Hơn nữa nếu xung kích không đủ hoặc lệch góc kích thì ....
Giảm được 8W trông tổng công suất thì như muối bỏ bể thôi nên sẽ không thể nói là nguồn sẽ bền hơn, mịn hơn.

[duong_act]

Thôi bây giờ thế này để em hỏi bác nhé :
Ví dụ ngay với MOS IRF3205 phiền bác xem giúp datasheet, con diode nội chiều dẫn từ S-> D nhé.
1. Theo bác thì MOSFET-N có con nào diode nội chiều dẫn từ D->S không hay đều là S->D.
2. Nếu diode nội chiều dẫn từ S->D, ví dụ chiều điện áp đang dương ( chiều từ D->S ) bác điều khiển MOSFET dẫn OK vậy khi điện áp đổi chiều thì bác lấy gì áp chế con diode nội nó không được dẫn vậy ? Hay sẽ phải dùng một cơ cấu đóng cắt khác ( MOSFET-P chẳng hạn nối tiếp với con MOSFET-N) để áp chế con diode nội này ? Nếu không áp chế được diode này thì dòng điện chạy qua MOSFET là 2 chiều vậy sẽ chỉnh lưu như thế nào ?

3. Bác lấy xung ở thứ cấp, OK, nếu điện áp không đủ hoặc không dựng đứng thì sao ? Lúc đó Rdson không phải 8mOhm mà là 0.5Ohm thì sao ? Ở chỉnh lưu 50KHz thì chu kỳ FET dẫn là 10us, nếu mạch điều khiển không tốt xử lý trễ 1us thì hiệu suất đã giảm 10% ?

4. Với công suất tivi 100W thì hao phí sẽ không còn là 8W, Hoặc nếu so sánh hao phí khi sử dụng diode và MOSFET thì mình mắc // 3 con diode cho tổn hao 3.6W chưa chắc đã thua 1 con MOS với mạch điều khiển đi kèm có tổn hao 3.2W về mọi phương diện.

[duong_act]

Chỉnh lưu đồng bộ với N MOS có diode nội thì MOS dẫn khi body diode đc phân cực thuận và khóa khi body diode phân cực ngược vì thế ko có khái niệm dẫn cả 2 chiều nhé.

Bác có đọc datasheet MOSFET-N không thế ?
Dẫn 2 chiều không phải là phương pháp đồng bộ hay không đồng bộ, nó là đặc tính linh kiện có thể dẫn 2 chiều người ta chế tạo ra yêu cầu nó phải dẫn như thế.
Khi DS phân cực thuận tức là MOSFET lúc này có thể điều khiển bằng cấp điện áp điều khiển vào G thì lúc đó diode nội phân cực ngượcvà ngưng dẫn. Dòng điện chạy từ D qua kênh dẫn sang S. ( D-> S).
Khi DS phân cực ngược thì lúc này không thể điều khiển MOSFET bằng cấp áp ở G, lúc này diode nội phân cực thuận và dẫn thông. Dòng điện chạy từ S qua diode nội sang D. (S->D).
Dòng điện chạy qua diode nội bác không thể khống chế nay điều khiển nó vì nó là diode. Như vậy chiều từ S->D bác không thể làm gì được. Bác chỉ điều khiển được chiều từ D->S vậy thì tại sao nó không thể dẫn 2 chiều ?.
Nó chỉ dẫn 1 chiều khi chiều từ D->S không hoạt động, tức là nó mất tác dụng của MOSFET hay đơn giản lúc này chỉ chỉnh lưu bằng diode nội ???

[Đức_CDT]

Dear duong_act

Mình đang làm việc tại phòng sửa chữa của hãng nguồn Delta. Bên mình đang tiếp xúc với loại nguồn viễn thông mới nhất của Delta công suất 2900W hiệu suất 96%.
Tất cả các nguồn hiệu suất cao từ 90% trở lên đều sử dụng activate rectifier(dùng mosfet không có diode nội). Đây chính là thiết kế của tương lai, mình cmt để tránh tranh luận vô ích trong luồng, mình nghĩ mọi người nên tập trung thảo luận về phương pháp đk và ưu điểm của mạch chỉnh lưu loại này, nó đã được sử dụng và có hiệu suất rất cao.

Thanks.

[duong_act]

Dear duong_act

Mình đang làm việc tại phòng sửa chữa của hãng nguồn Delta. Bên mình đang tiếp xúc với loại nguồn viễn thông mới nhất của Delta công suất 2900W hiệu suất 96%.
Tất cả các nguồn hiệu suất cao từ 90% trở lên đều sử dụng activate rectifier(dùng mosfet không có diode nội). Đây chính là thiết kế của tương lai, mình cmt để tránh tranh luận vô ích trong luồng, mình nghĩ mọi người nên tập trung thảo luận về phương pháp đk và ưu điểm của mạch chỉnh lưu loại này, nó đã được sử dụng và có hiệu suất rất cao.

Thanks.

Đồng ý với bác luận điểm dùng cho hiệu suất cao ở công suất cao và cái luận điểm bôi đỏ

[Quocthaibmt]

Để bác dễ hiểu thì mình sẽ sử dụng sơ đồ nắn cho flyback hay forward này để phân tích, Q2 là MOS đóng vai trò chỉnh lưu, Q1 đóng vai trò free whelling diode.



Khi chân 3 T1 có cực tính dương, dòng điện sẽ chạy qua L1, qua tải, qua diode nội Q2 về chân 4 thành 1 mạch kín. Chính lúc này G Q2 có xung kích dương, MOS dẫn thông. Vì thế dòng điện sẽ chảy qua Rdson của MOS, chứ ko phải là Vf diode như thông thường, giảm tổn hao chính là cái chỗ này. Quá trình này cũng tích lũy năng lượng cho cuộn cảm L1.

Nếu dòng điện đổi chiều, chân 4 T1 có điện áp dương. Body diode của Q2 phân cực ngược nên bị khóa. Lúc này G Q2 có xung kích âm, MOS sẽ bị khóa. Sẽ ko có dòng điện chảy qua van. Vậy thử hỏi Q2 dẫn 2 chiều ở chỗ nào.

Khi Q2 bị khóa, dòng điện cảm ứng tích lũy trên L1 sẽ xả qua tải, qua free whelling Q1 thành 1 mạch kín cung cấp điện cho tải, vì lúc này G Q1 có xung kích dương, dòng điện sẽ chảy qua Rdson Q1.

Qua bài này bác duong-act chắc tâm phục khẩu phục rồi phải không .