یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ

مهدی فرامرزپور آموزش طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ

یکسوکننده ها نقش مهمی در کنار سوئیچ های قدرت در یک منبع تغذیه سوئیچینگ ایفا می کنند. آنها همچنین می توانند نصف توان تلفاتی منبع را به خود اختصاص دهند. از آنجایی که یکسوکننده ها قطعاتی دو پایانه‌ای هستند، هیچ چیز زیادی برای طراح وجود ندارد که بتواند بهترین دیود را از بین گزینه های دیگر انتخاب کند.قبل از مطالعه یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ بنظر میاد اگر با دیود ها آشنا نیستید در پیش نیاز : دیود چیست ؟ را مطالعه کنید.

جلسات قبلی آموزش منابع تغذیه سوئیچینگ

مهم ترین پارامترها برای انتخاب یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ

مهم ترین پارامترها برای انتخاب یکسوکننده در رابطه با طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ، پارامترهای زیر هستند (شکل 8-5)

1 – افت ولتاژ در دو سر دیود در بایاس مستقیم. هر چقدر میزان افت ولتاژ دیود زمانی که جریان مستقیم از آن عبور میی کند، کمتر باشد بازده آن بیشتر می شود.
2 – زمان بازیابی معکوس. مقدار زمانی است که طول می کشد تا دیود بعد از قطع کردن ولتاژ دو سر آن به حالت خاموش برگردد. بنابراین بعد از اعمال ولتاژ معکوس به دو سر دیود، مدت زمان کوتاهی طول می کشد تا جریان به طور کامل قطع شود. و در این مدت یک توان لحظه‌ای بزرگ در دیود تلف می شود. واضح است که هر چه این زمان کوتاهتر باشد میزان تلفات در دیود نیز کمتر است.
3 – زمان باریابی مستقیم. این پارامتر معمولا توسط سازندگان دیود مشخص نمی شود. و مفهوم آن مدت زمانی است که طول می کشد تا دیود بعد از اعمال ولتاژ مستقیم به دو سر آن شروع به هدایت جریان مستقیم کند. هرچه مدت زمان روشن شدن دیود کمتر باشد اسپایک های تولید شده توسط ترانسفورمر و سلف ها که تا قبل از روشن شدن دیود بدون بار هستند، کمتر می شود.
4 – ولتاژ شکست معکوس. مقدار ولتاژی است که دیود قبل از ورود به ناحیه شکست می تواند تحمل کند.

مطلب پیشنهادی: آی سی های کنترل منابع تغذیه سوئیچینگ

شکل 8-5 دیود یکسوساز

دیودهای یکسوساز با تکنولوژی های مختلف

چهار نوع یکسوکننده اساسی همراه با پارامترهای آن ها در زیر لیست شده اند.

شکل 9-5 مقایسه دیودهای یکسوساز با تکنولوژی های مختلف

1 – دیود شاتکی

دیودهای شاتکی پایین ترین افت ولتاژ بایاس مستقیم را در بین دیودهای دیگر دارند. آنها همچنین تقریبا زمان بازیابی معکوس ندارند. تنها عیب این دیودها این است که ولتاژ شکست معکوس آن ها پایین می باشد (تا 100 ولت) و همچنین جریان نشتی معکوس بالایی دارند. بنابراین دیودهای شاتکی برای منابع تغذیه‌ای که ولتاژ خروجی پایین و جریان بالایی دارند مناسب می باشد.

2 – دیودهای Ultra-fast-recovery

این دیودها افت ولتاژ نسبتا معمولی دارند (معمولا 9. ولت) و زمان بازیابی آنها سریع می باشد (35 تا 50 نانوثانیه). این دیودها می توانند ولتاژ معکوس بالایی را تحمل کنند (تا 1000 ولت).

3 – دیودهای Fast-recovery

این دیودها افت ولتاژ مستقیم بالایی دارند و زمان بازیابی معکوس آن ها به مراتب بیشتر از دیودهای ultra-fast-recovery می باشد (1.4 ولت و 200 نانوثانیه). قیمت این دیودها نسبت به دیودهای ultra-fast-recovery پایین تر می باشد و در جاهایی که بازده مهم نیست، این دیودها انتخاب خوبی می باشند.

4 – دیودهای Standard-recovery

این دیودها به عنوان یکسوکننده در منابع تغذیه سوئیچینگ مورد استفاده قرار نمی گیرند. و فقط به عنوان یکسوکننده در فرکانس 60-50 هرتز ورودی منبع تغذیه مورد استفاده قرار می گیرند.

مطلب پیشنهادی: پایدارسازی حلقه فیدبک منابع تغذیه سوئیچینگ