¿Existe una topología Buck semisincrónica que combine las ventajas y desventajas de ambos?

La rectificación sincrónica puede estar motivada por varios factores, sin embargo, es difícil vencer a un diodo Schottky en términos de pérdidas. Si se descuida la ondulación de CA (modo de conducción continua profunda), la pérdida de conducción de un diodo es \ $ P_d \ approx V_f * I_ {d, avg} \ $ mientras que para un MOSFET, será \ $ P_Q = I_ {D, rms } ^ 2 * r_ {DS (activado)} \ $. La caída del diodo disminuye con la temperatura, mientras que la resistencia de activación del MOSFET aumenta con la temperatura. Sin embargo, la rectificación síncrona a menudo ayuda a deshacerse de un disipador térmico de diodo, ya que los MOSFET paralelos en paquetes SMD reducen la resistencia total de encendido y la disipación de energía.

Para un convertidor Buck operado por CCM, el MOSFET del lado superior "ve" la corriente del inductor durante \ $ DT_ {sw} \ $ mientras que el diodo "ve" la corriente del inductor durante \ $ (1-D) * T_ {sw} \ $. Por lo tanto, para relaciones de trabajo bajas (salida de 12 a 3.3-V, por ejemplo), el interruptor del lado superior conduce mucho menos que el diodo (considerando CCM) y podría ser interesante adoptar una rectificación síncrona (sincronización directa). Si ahora convierte una fuente de 6 V a 5 V, puede ver que el tiempo de conducción del diodo será mucho menor que el MOSFET y es menos interesante adoptar la sincronización correcta. El rectificador autocontrolado Synct es popular en los convertidores avanzados de sujeción activa en los que el inductor siempre funciona en CCM, incluso en condiciones sin carga. Esto evita pulsos estrechos que colapsan el auxiliar \ $ V_ {cc} \ $ de lo contrario y mantiene la misma función de transferencia dinámica (señal pequeña) que el modo de conducción no cambia.

Finalmente, hay una gran cantidad de controladores rect de sincronización dedicados. Todos observan el voltaje a través del MOSFET accionado y comprueban cuando el diodo del cuerpo conduce o deja de conducir. Los proveedores semi se compiten con los trucos para evitar los disparos falsos e intentan reducir la sensibilidad del controlador a las inductancias parásitas (en el propio paquete y también en la PCB), que es un problema real en los convertidores de alta potencia. Debería poder encontrar más información en las notas de aplicación de los proveedores semi.

Respuesta parcial - más tarde quizás:

He visto MOSFET paralelos y diodos Schottky utilizados en cargadores baratos de 12v en Asia (por ejemplo, 19V).

Las desventajas son en gran parte el costo extra.

Una de las principales ventajas es que el tiempo de activación / desactivación del MOSFET se vuelve menos crítico ya que el diodo maneja la corriente si el FET se enciende tarde o se apaga antes. Como el diodo maneja la corriente solo en los bordes de conmutación (si es que lo tiene), se puede clasificar a una corriente media mucho más baja.

También he visto convertidores como el anterior con el FET y el diodo permitidos en la PCB pero solo el diodo equipado.

El paralelismo del MOSFET con un Schottky no elimina la posibilidad de disparar, aunque sí permite el uso de un MOSFET más pequeño, lo que podría ayudar con la eficiencia de un suministro que tiene que ser muy eficiente con una carga ligera y menos así que con una carga pesada (o baja tensión de entrada). La unidad de compuerta MOSFET puede usar una cantidad significativa de energía, especialmente para un MOSFET de bajo Rds (encendido) más grande operado a alta frecuencia.

En cuanto a la cuestión de la edición, mantener el aislamiento mientras se maneja con precisión la compuerta MOSFET del rectificador Snchronous será mucho más difícil y costoso que la simple integración de un MOSFET y el circuito del variador en un chip SMPS. El circuito de ejemplo tiene dos salidas aisladas y una salida no aislada (la síncrona).