Dioda je běžné polovodičové zařízení, používané především pro usměrnění a regulaci napětí v obvodu. Během provozu dojde v důsledku specifického rozdílu napětí mezi zapnutým a vypnutým stavem diody k určité ztrátě vedení.
Tyto ztráty se obvykle označují jako pokles napětí v propustném směru a dopad tohoto faktoru na spotřebu energie a stabilitu systému je třeba vzít v úvahu při skutečném návrhu obvodu. I když má vodivostní ztráta diody určitou spotřebu, neznamená to, že bychom se používání tohoto zařízení měli vyhýbat. Naopak, správný návrh a optimalizace obvodu může tyto ztráty minimalizovat, a tím získat efektivní, stabilní a flexibilní výkon obvodu. Ve skutečném návrhu obvodu můžeme provést některá opatření, abychom snížili ztrátu vedení diody.
Nejprve můžeme zvolit diodové zařízení s nízkým úbytkem napětí, které dokáže minimalizovat spotřebu energie způsobenou poklesem napětí v propustném směru. Za druhé, můžeme optimalizovat stabilitu a rychlost odezvy obvodu výběrem vhodných komponent, jako jsou odpory a kondenzátory, abychom co nejvíce minimalizovali ztrátu vedení diody a zároveň zajistili výkon.
Kondukční ztráta MOSFET je úměrná RDS(ON), zatímco vodivostní ztráta diody závisí do značné míry na propustném vodivém napětí (VF). Diody mají obvykle větší ztráty než MOSFETy a ztráta diody je úměrná propustnému proudu, VF a době vedení. Protože dioda vede, když je MOSFET vypnutý, ztráta vedení diody (PCOND(DIODE)) je přibližně: PCOND (DIODE)=IDIODE(ON) × VF × (1 - D) Kde IDIODE(ON) je průměrný proud během periody vedení diody. Jak je znázorněno na obrázku 2, průměrný proud během periody vedení diody je IOUT, takže pro buck převodník lze PCOND(DIODE) odhadnout následovně: PCOND(DIODE)=IOUT × VF × ({{4 }} VOUT/VIN) Na rozdíl od výpočtu výkonu MOSFET může použití průměrného proudu poskytnout přesnější výsledek výpočtu výkonu, protože ztráta diody je úměrná I, nikoli I2. Je zřejmé, že čím déle je MOSFET nebo dioda zapnutá, tím větší je ztráta vedení.
U buck měniče platí, že čím nižší je výstupní napětí, tím větší je ztrátový výkon v diodě, protože je delší dobu v zapnutém stavu.
Pokud máte zájem o spínaný zdroj, kontaktujte mě, můžeme vám zdroj přizpůsobit.
