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Retificador Síncrono: retificador ativo

Retificador Síncrono: retificador ativo

Os retificadores síncronos também são conhecidos como retificadores ativos e são usados ​​para melhorar a eficiência dos circuitos retificadores de diodo.

Os diodos semicondutores são substituídos por elementos de comutação ativos: transistores que podem ser MOSFETs de potência ou transistores bipolares de potência que são ligados e desligados nos momentos necessários para permitir que a retificação ocorra.

Como a comutação obviamente deve ocorrer em sincronismo com a forma de onda de entrada, esses retificadores são freqüentemente chamados de retificadores síncronos ou, às vezes, de retificadores ativos.

Justificativa para retificadores síncronos

A necessidade de retificadores síncronos ou retificadores ativos resulta da queda constante que ocorre através de um diodo quando ele está conduzindo.

Embora a tensão de ativação de um diodo de silício - o tipo mais comumente usado para retificadores seja em torno de 0,6 volts, a queda real através do diodo pode aumentar para mais de 1 volt em sua corrente nominal.

O uso de diodos Schottky pode reduzir a queda de tensão, mas ainda pode ser um problema, especialmente onde os níveis mais altos de eficiência são necessários. Os retificadores síncronos são capazes de fornecer melhorias até mesmo em relação aos retificadores de diodo Schottky.

A questão da eficiência é ainda mais aguda quando se usa conversores de baixa tensão. Com níveis de tensão de apenas alguns volts, e com a possibilidade de altos níveis de corrente, as quedas de tensão introduzidas por diodos tornam-se inaceitáveis ​​e as técnicas de retificador síncrono tornam-se essenciais

Noções básicas de retificação síncrona

Em um retificador de diodo típico, o diodo liga quando é polarizado direto e desliga quando é polarizado reversamente. É possível controlar um elemento ativo para que o mesmo efeito aconteça. A vantagem de um retificador ativo é que a resistência de condução e a queda de tensão são muito menores do que com diodos.

Como a comutação do elemento ativo deve ser sincronizada corretamente, ela está realmente em sincronismo com a forma de onda sendo retificada. É por esta razão que esses retificadores são conhecidos como retificadores síncronos.

Freqüentemente, os MOSFETs de potência são elementos ativos ideais para retificação síncrona e têm uma resistência muito baixa, RDS que pode ser tão baixa quanto algumas dezenas de mΩ ou menos. A queda de tensão neste nível de resistência é provavelmente muito menor do que em um diodo. Quando a queda de tensão em um MOSFET de energia se torna um problema, vários dispositivos podem ser colocados em paralelo.

A desvantagem dos retificadores síncronos ou ativos é que eles exigem circuitos de controle para garantir que os dispositivos sejam ligados de forma síncrona, ou seja, no momento certo. Os circuitos necessários para o controle do retificador síncrono normalmente incluem detectores de nível de tensão e circuitos de acionamento para os dispositivos ativos.

Uma questão chave para o circuito de controle é garantir que dois dispositivos em pernas opostas do retificador não liguem juntos, caso contrário, um curto-circuito seria apresentado à entrada. O ligar e desligar de dispositivos é normalmente controlado para garantir que, mesmo no ponto em que um liga e outro desliga, haja um pequeno intervalo para evitar que os dois dispositivos sejam ligados juntos.

A retificação ativa ou retificação síncrona é freqüentemente empregada em conversores CA / CC onde a eficiência é um problema chave. O uso de um retificador síncrono permite que as perdas de energia sejam minimizadas e os níveis de eficiência melhorados, embora às custas de complexidade adicional.


Assista o vídeo: Aula 30 - Diodos: Exercício sobre circuito retificador (Janeiro 2022).