Активный однополупериодный выпрямитель с малым падением напряжения

admin

10 лет назад

Суть предлагаемой схемы заключается в уменьшении падения напряжения на выпрямителе. Нам эта схема показалась интересной еще и тем, что на ее основе можно построить ряд других решений, а не только те, какие имел в виду автор идеи.

Принцип действия выпрямителя очевиден из приведенного рисунка.

Схема с самозапуском – операционный усилитель (ОУ) питается от выпрямленного напряжения. В принципе можно выбрать ОУ с током потребления меньшим, чем обратный ток диода Шоттки, но в этом случае полоса пропускания ОУ окажется крайне небольшой – не более 400–600 Гц, соответственно и частота входного напряжения не должна превышать эту величину, а лучше быть в несколько раз меньше.

Выходное напряжение ОУ (V_GATE) определяется соотношением

V_GATE=V_OUT−(R2/R1)(V_IN−V_OUT).

Напряжения сток-исток V_DS и затвор-исток V_GS определятся из уравнений

V_DS=V_IN−V_OUT и V_GS=V_GATE−V_OUT соответственно.

Отсюда получаем

V_GS=−(R2/R1)V_DS

Если взять, например, (R2/R1) = 12, то падение на канале открытого ключа составит примерно 40 мВ. Можно и увеличить усиление ОУ, но, в этом случае следует учитывать и погрешность, вызванную входным смещением напряжения. Учитывая, что напряжение питания подается на неинвертирующий вывод, а выходное напряжение должно быть достаточным для управления затвором и при низком напряжении питания, ОУ должен быть rail-to-rail по входу и выходу.

Вместо источника переменного входного напряжения могут использоваться аккумуляторные или солнечные батареи.