Diodi on yleinen puolijohdelaite, jota käytetään pääasiassa tasasuuntaukseen ja jännitteen säätelyyn piirissä. Käytön aikana syntyy tietty johtavuushäviö diodin päälle ja pois päältä -tilan välisen tietyn jännite-eron vuoksi.
Näitä häviöitä kutsutaan yleensä eteenpäin suunnatuksi jännitehäviöksi, ja tämän tekijän vaikutus järjestelmän energiankulutukseen ja stabiiliuteen on otettava huomioon varsinaisessa piirisuunnittelussa. Vaikka diodin johtavuushäviöllä on tietty kulutus, se ei tarkoita, että meidän pitäisi välttää tämän laitteen käyttöä. Päinvastoin, oikea piirisuunnittelu ja optimointi voivat minimoida nämä häviöt, jolloin saadaan tehokas, vakaa ja joustava piirin suorituskyky. Varsinaisessa piirisuunnittelussa voimme toteuttaa joitain toimenpiteitä diodin johtavuushäviön vähentämiseksi.
Ensinnäkin voimme valita diodilaitteen, jolla on pieni jännitehäviö, joka voi minimoida eteenpäin suuntautuvan jännitteen pudotuksen aiheuttaman virrankulutuksen. Toiseksi voimme optimoida piirin vakauden ja vastenopeuden valitsemalla sopivat komponentit, kuten vastukset ja kondensaattorit, jotta voidaan minimoida diodin johtavuushäviö mahdollisimman paljon ja samalla varmistaa suorituskyky.
MOSFETin johtavuushäviö on verrannollinen RDS(ON)-arvoon, kun taas diodin johtavuushäviö riippuu suurelta osin eteenpäin suunnatusta johtojännitteestä (VF). Diodeilla on yleensä suuremmat häviöt kuin MOSFETeillä, ja diodihäviö on verrannollinen myötävirtaan, VF:ään ja johtoaikaan. Koska diodi johtaa, kun MOSFET on pois päältä, diodin johtavuushäviö (PCOND(DIODE)) on noin: PCOND (DIODI)=IDIODI(PÄÄLLÄ) × VF × (1 - D) Missä IDIODI(ON) on keskimääräinen virta diodin johtamisjakson aikana. Kuten kuvasta 2 näkyy, keskimääräinen virta diodin johtamisjakson aikana on IOUT, joten buck-muuntimelle PCOND(DIODE) voidaan arvioida seuraavasti: PCOND(DIODE)=IOUT × VF × ({{4) }} VOUT/VIN) Toisin kuin MOSFET-tehon laskennassa, keskimääräistä virtaa käyttämällä voidaan saada tarkempi teholaskentatulos, koska diodihäviö on verrannollinen I:een, ei I2:een. Ilmeisesti mitä pidempään MOSFET tai diodi on päällä, sitä suurempi on johtavuushäviö.
Buck-muuntimessa mitä pienempi lähtöjännite on, sitä suurempi tehohäviö diodissa, koska se on päällä-tilassa pidempään.
Jos sinulla on kiinnostusta kytkentävirtalähteestä, ota yhteyttä minuun, voimme räätälöidä virtalähteen sinulle.
