Studiosum Zonam - ADALM2000 Experimentum: Active Rectifier

Renovatio: Maii 21, 2023

"Finis huius lab activitatis est explorare activum rectificatorem circuit. Speciatim, activus rectificans circuii amplificantis operationalem, humili limine P-fluminis integrat mosfet, ac feedback ansam ad synthesinandam valvae currentis unidirectionis seu rectificantis cum inferiore deinceps voltage stillabunt quam conventional PN coniunctas Diode.

"

By Doug Mercer, Investigator et Antoniu Miclaus, Systema Applications Engineera

Target

Finis huius lab activitatis est investigare circuitionem activum rectificantem. Speciatim, activus rectificans circuii amplificantis operationalem, humili limine P-fluminis integrat MOSFET, et ansa feedback synthesis valvae currentis unidirectionis seu rectificantis cum inferiori voltage ante guttam quam conventionalem PN coniunctam diode.

background scientia

Cum potentia copia adhibet diodes traditionales ad rectificandum AC voltationem ad obtinendam DC intentionem, oportet aliquae partes inefficaces in se rectificari. Diode vexillum vel diode ultrafastum in intentione 1 V vel plurium apud aestimatos monetas habere potest. Haec deinceps stilla intentionis diodi est in serie cum AC fonte, quae potentialem DC output intentionem reducit. Item, productus huius intentionis stilla et vena per diode liberata significat potentiam dissipationis et caloris generationis multum esse posse.

Inferior deinceps intentione Schottky diodi emendatio est supra vexillum diodes. Diodes tamen Schottky etiam habet in intentione fixa deinceps constructa. Causae superiores effici possunt per MOSFET fabrica active mutandi synchrone cum initus AC waveformi ut diodam aemulentur, adhibito conductionis inferioris damna FET. Rectificatio activa, saepe ut rectificatio synchrona citata, mutans FET fabrica in puncto proprio in AC waveformi secundum verticitatem, agit ut rectificantem, currentem solum in optatam directionem ducens.

Dissimilis casus coniunctionis diodes, conductio damna FET in resistentia pendent (R.DS(ON)) et vena. Elige humilis R *DS(ON)Satis ampla FET redigit ad guttam intentionis anterioris ad fractionem quod quis diodus consequi potest. Ideo synchroni rectificatores multo inferiores damna quam diodes habebunt, adiuvantes ut altiore efficientia emendare possint.

Consilium ambitus magis implicatum est quam pro rectificatis diode-substructis quia signa portae ad FETs mutandae synchronizandae sunt. Haec multiplicitas facilior est saepe tractare quam addita complexionem habere ad removendum calorem a diode generatum. Cum semper crescens efficientiae requisita, multis in casibus nulla est potior electio quam utendi synchrono rectificatione.

Material

• ADALM2000 Active Learning Module
• Soldless Breadboard
• thoracem laneum
• Unus AD8541 CMOS amplificator operativus cum rail-ut-rail-ad-rail input/output
• One ZVP2110A PMOS Gallium (Vel equivalent)
• A 4.7 µF capacitor
• A 220 µF capacitor
• A 10 Ω resistor
• A 2.2 kΩ resistor
• A 47 kΩ resistor
• A 1 kΩ resistor

illustratum

Aedificat ambitum simplicem dimidiatum rectificantem in Figura 1 in breadboard ostensum. Activa porta circuitionem circuii amplificantis operationis (AD8541) adhibet ad detegendam, cum AC initus waveformi ex AWG output supra output intentionis Vde(in directione positiva), quae vicissim in PMOS Gallium M1. Hic circuitus rectificationem activam praebet pro ac voltages tam humilis quam minimam copiam intentionis op amp (2.7 V pro AD8541) vel portae limen voltage machinae PMOS (1.5 V typicam pro ZVP2110A). Ad input voltages inferiores, porta postica MOSFET ut diode exhauriat occupat, ut diode normali rectificante fungatur.


Figure 1. Active unda medium rectificem usus auto-Lorem op amp


Figura 2. Active Dimidium-unda Rectifier Usus sui Powered Op Amp Breadboard Circuit

cum VINmajor V *deop amp convertet in transistorem PMOS, hac formula:

ubi (voltage referenced to ground) ;

VOSTIUMintentione ad portam M1.
VINNam AC input intentione.
Vdenam C1 et R *Loutput voltage ad .

Initus et output intentionum voltages V . ad PMOS fundamentorum intentionum referri possuntDSet portae-fontis intentionis VGSConiuncta formula talis est;

Hae aequationes coniungendo dat MOSFET portae ut functio intentionis fundamentorum;

Si valor ipsius R2 est 21 temporibus R1 (I MΩ/1 kΩ), fundator intentionis ipsius M47 VDSA 75 mV transilire satis est ad transistorem convertendi in PMOS cum liminis intentione C1.5 V. Ratio R2 ad R1 maior esse potest ad guttam intentionis input-ad output reducendi vel ad transistores altioribus liminis voltages sustinendis. .

The op amp is powered by output levato capacitor C1, so no additional power supply is required. Sunt quaedam requisita ad hoc ambitum op la destinata. Amplificator debet habere inputationes et outputs rail-ut-rail sine quaestu temporis inversionis cum prope cancellos operandi. Latitudo autem op amp limitat frequentiam responsionis ambitus. Minimum copia venarum op amps saepe electa est ad hanc applicationem ut efficientiam meliorem efficiat, itaque rates occidunt sed latitudinem de more inferiores sunt. In altioribus AC frequentiis input (fortasse altior quam 500 Hz), quaestus ampliantis decidere incipiet. Ad8541 una copia CMOS op amp in omnibus his requisitis cum copia currenti tam infima quam 45 µA occurrit.

hardware occasus

Coniunctiones panariae pro media unda activa rectificantis utentes auto-op amp in propria figura monstrantur 2 .

progressio gradus

AWG1 coniungitur VINconfigurari debet ut sinus unda cum amplitudine majore quam 6 V ad apicem, nulla cinguli, et frequentia 100 Hz. Oscilloscopia initus adhibetur ad monitor varia puncta circa ambitum, ut V .INVdeRSintentione trans, et per R*Set M1 porta vena.

Incipe a capacitore ampliore 220 µF pro C1. Tam 220 µF et 4.7 µF Capacitors polariantur, ita certo circuii fines positivos et negativos recte coniungere.

Utere duobus oscilloscopis initibus ad Monitor VINin input AC waveform et VdeDC output waveform at. VdeV * sit proximusINApicem. Nunc repone molem 220 µF capacitorem multo minore 4.7 µF capacitorem. observe VdeIn vulputate consequat tempor. cum Vdevalorem proximae V *INintervallum cycli AC input comparatur cum porta voltage transistoris M1.


Figura 3. Usus 220 μF Capacitor pro Vdeet VIN Scopy diagram

Figura 4. V Usura 4.7 µF Capacitordeet VIN Scopy diagram

Oscilloscope canalis 2 iungitur ad shunt (id est 10 Ω resistor R .).S) , mensura pluma utere ad apicem et valorem mediocris currentis. Coniungere valorem mediocris cum 2.2 kΩ resistor onus RLcomparari cum DC valore VdeRationes ex intentione mensurata. Mensuram hanc iterare pro valoribus 220 µF et 4.7 µF.

Alii usus huius circuli

Ambitus qui solum permittit ut currentem in unam partem influat cum gutta vilissima voltationis per transitum alios usus potentiales habet. In patina altilium, ubi potestas initus intermittendi (qualis tabulae solaris vel venti turbines generantis), necessum est, ne altilium ab exoneratione cum potentia initus non satis altam intentionem ad pugnae impetum producit. Simplex Schottky diodes ad hoc typice usus est, sed ut in sectione curriculi notatur, hoc eventum in detrimento efficientiae. Utens ampulla opaca cum copia operativa satis depressa currenti saepe minor esse potest quam currens e contrario ultrices magnae diodae Schottky.

quaestionem:

Potesne nominare aliquas applicationes practicas rectificatores activos? Responsiones invenire potes in foro Discipulo Zonam.

De Analog Fabrica

Analog Devices, Inc semiconductor societas dicata variandi mundos corporeos et digitales ut per innovationes in ore prudentium erumpentes efficiant. ADI solutiones coniungentes analogi, digitales et programmata technologiae praebet ad continuam progressionem officinarum digitalium, autocinetorum et medicinae digitalium promovendam, provocationes mutationis climatis adpellare, ac certam inter homines et omnia in mundo connexionem constituere. ADI fiscalis annus 2022 vectigal excedit US$12 miliardis, cum plus quam 24,000 conductorum terrarum. Una cum 125,000 clientibus circa mundum, ADI adiuvat novatores excedere quod possibile est. Pro maiori, visita www.analog.com/cn.

De auctor

Doug Mercer lectus ab Instituto Polytechnico Rensselaer (RPI) anno 1977 cum BSEE. Cum Analog techna iungendo anno 1977, directe vel indirecte ad plusquam XXX data convertentium producta contulit et XIII patentes tenet. Nominatus est ADI Socius anno 30. Anno 13, a pleno tempore usus est transivit et pergit ut consultori ADI indagator emeritus, scribens pro doctrina activa incepta. Anno 1995 designatus est ut machinator in residentia RPI ECSE Department erat. Contact: doug.mercer@analog.com.

Antoniu Miclaus nunc est machinae systematicae applicationis in Analog machinae, operando in ADI inceptis docendi et programmatis elaborandi in Circuitibus de Lab®, QA automatione et administratione processus. Analoga machinae in Februario MMXVII in Cluj-Napoca, Romania coniunxit. In praesenti est discipulus MSc in programmate in Engineering MSc in Babes University Bowyer, et tenet BSc in Electronics et Telecommunicationum machinationem e Universitate technica Cluj-Napoca. Contact: antoniu.miclaus@analog.com.

View more: IGBT modules | LCD propono | electronic lacinia