理想二極管橋控制器顛覆傳統(tǒng)橋式整流器

傳統(tǒng)的無源二極管橋式整流器是一種廣泛使用的電路，在需要進行AC-DC轉(zhuǎn)換的地方都會用到，在大多數(shù)場合，它都體現(xiàn)出簡單和經(jīng)濟劃算的特點。然而在高功率應(yīng)用中，二極管會消耗大量的功率，而且當(dāng)采用低電壓輸入時，兩個固有的二極管壓降將大幅削減工作電壓。

此外，提升傳統(tǒng)二極管橋的功率耗散水平需要增加散熱工作量，以便把二極管溫度保持在限值范圍之內(nèi)。在低功率級別下，空余的電路板面積也許足以滿足散熱的要求，但在較高的功率級別下，就必需布設(shè)龐大而笨重的散熱器，需要采用單獨的電路板裝配工序來綁住或栓上這些散熱器，因而導(dǎo)致裝配成本增加。

針對以上問題，Linear公司推出了一款用于9V~72V系統(tǒng)的理想二極管橋控制器LT4320，其采用低損耗N溝道MOSFET替代了全波橋式整流器中的4個二極管(見圖1)，以顯著降低功率耗散并增加可用電壓。由于電源效率的提升免除了笨重的散熱器，因此縮減了電源尺寸。通過免除二極管橋中固有的兩個二極管壓降提供了額外的裕度，這點特別適于低電壓應(yīng)用。與傳統(tǒng)的替代方案相比，MOSFET橋可實現(xiàn)具有高空間利用率和電源效率的整流器設(shè)計�？刂破鞯墓ぷ黝l率范圍為DC~600Hz。

LT4320開關(guān)控制電路接通兩個適當(dāng)?shù)腗OSFET，同時將另外兩個MOSFET保持在關(guān)斷狀態(tài)，以防止反向電流。一個集成型充電泵負(fù)責(zé)為外部低導(dǎo)通電阻N溝道MOSFET提供柵極驅(qū)動，并不需要外部電容器。MOSFET可在1W~幾千瓦的功率范圍內(nèi)選擇，從而提供了最大的靈活性。集成型充電泵便于實現(xiàn)全N溝道MOSFET設(shè)計，可簡化材料清單(BOM)，這與混用 N溝道和P溝道MOSFET的設(shè)計截然相反，相比于P溝道MOSFET，N溝道MOSFET尺寸較小，成本更經(jīng)濟，選擇范圍更寬。LT4320能夠?qū)?2V、24V、28V和48V的常用AC或DC電壓進行整流，如在PoE PD(以太網(wǎng)受電端)應(yīng)用中，由于工作電壓可低至9V，從而允許12V墻上適配器的整流，而80V的電壓承受能力可保護LT4320免遭來自受電以太網(wǎng)端口48V電壓的損害。LT4320中的集成型充電泵可提供至少425μA的上拉電流，以接通頂端N溝道 MOSFET的柵極，無需外部跨接電容器。強大的上拉電流可實現(xiàn)針對高頻輸入以及采用大型柵極充電MOSFET應(yīng)用的整流。

LT4320提供了兩種選項：LT4320用于DC~60Hz電壓整流設(shè)計，而LT4320-1則專為DC~600Hz電壓整流而設(shè)計。LT4320的工作溫度范圍規(guī)格為-40℃~85℃，可提供緊湊型8引腳 3mm×3mm DFN封裝，以及具有高電壓引腳間距的12引腳MSOP封裝。

AC-DC整流是一項廣泛的需求，這使得LT4320擁有一個潛在的巨大市場。特別是對于所有在AC線路降壓之后進行整流，以及在空間、功率、電壓或散熱方面受到限制的系統(tǒng)而言，該器件可使其設(shè)計得以簡化。

LT4320的應(yīng)用包括高達(dá)50V AC或72V DC整流、具有輔助24V AC/12V DC輸入的PoE PD (例如：安保攝像機和無線接入點)，以及400Hz機載功率分配等。