نقش یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ

یکسوکننده‌ها نقش مهمی در کنار سوئیچ‌های قدرت در یک منبع تغذیه سوئیچینگ ایفا می‌کنند. آن‌ها همچنین می‌توانند نصف توان تلفاتی منبع را به خود اختصاص دهند. از آنجایی که یکسوکننده‌ها قطعاتی دو پایانه‌ای هستند، هیچ چیز زیادی برای طراح وجود ندارد که بتواند بهترین دیود را از بین گزینه‌های دیگر انتخاب کند. 



مهم‌ترین پارامتر‌ها برای انتخاب یکسوکننده‌ها در منابع تغذیه سوئیچینگ

مهم‌ترین پارامتر‌ها برای انتخاب یکسوکننده در رابطه با طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ، پارامتر‌های زیر هستند (شکل ۸-۵)

۱ – 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 می‌شود.

۲ – زمان بازیابی معکوس. مقدار زمانی است که طول می‌کشد 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 می‌کشد تا جریان به طور کامل قطع شود؛ و در این مدت یک توان لحظه‌ای بزرگ در دیود تلف می‌شود. واضح است که هر چه این زمان کوتاهتر باشد میزان تلفات در دیود نیز کمتر است.

۳ – زمان باریابی مستقیم. این پارامتر معمولا توسط سازندگان دیود مشخص نمی‌شود؛ و مفهوم آن مدت زمانی است که طول می‌کشد 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 اسپایک‌های تولید شده توسط ترانسفورمر و سلف‌ها که تا قبل از روشن شدن دیود بدون بار هستند، کمتر می‌شود.

۴ – ولتاژ شکست معکوس. مقدار ولتاژی است که دیود قبل از ورود به ناحیه شکست می‌تواند تحمل کند.

شکل ۸-۵ دیود یکسوساز

دیود‌های یکسوساز با تکنولوژی‌های مختلف

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



شکل ۹-۵ مقایسه دیود‌های یکسوساز با تکنولوژی‌های مختلف

۱ – دیود شاتکی

دیود‌های شاتکی پایین‌ترین 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 آن‌ها پایین می‌باشد (تا ۱۰۰ ولت) و همچنین جریان نشتی معکوس بالایی دارند؛ بنابراین دیود‌های شاتکی برای منابع تغذیه‌ای که ولتاژ خروجی پایین و جریان بالایی دارند مناسب می‌باشد.

۲ – دیود‌های Ultra-fast-recovery

این دیود‌ها افت ولتاژ نسبتا معمولی دارند (معمولا ۹. ولت) و زمان بازیابی آن‌ها سریع می‌باشد (۳۵ تا ۵۰ نانوثانیه). این دیود‌ها می‌توانند ولتاژ معکوس بالایی را تحمل کنند (تا ۱۰۰۰ ولت).

۳ – دیود‌های Fast-recovery

این دیود‌ها افت ولتاژ مستقیم بالایی دارند و زمان بازیابی معکوس آن‌ها به مراتب بیشتر از دیود‌های ultra-fast-recovery می‌باشد (۱.۴ ولت و ۲۰۰ نانوثانیه). قیمت این دیود‌ها نسبت به دیود‌های ultra-fast-recovery پایین‌تر می‌باشد و در جا‌هایی که بازده مهم نیست، این دیود‌ها انتخاب خوبی می‌باشند.

۴ – دیود‌های Standard-recovery

این دیود‌ها به عنوان یکسوکننده در منابع تغذیه سوئیچینگ مورد استفاده قرار نمی‌گیرند؛ و فقط به عنوان یکسوکننده در فرکانس ۶۰-۵۰ هرتز ورودی منبع تغذیه مورد استفاده قرار می‌گیرند.