工控摘要：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)。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。
　　
　　二極管又稱晶體二極管,簡稱二極管（diode），另外，還有早期的真空電子二極管；它是一種具有單向傳導電流的電子器件。在半導體二極管內(nèi)部有一個PN結(jié)兩個引線端子，這種電子器件按照外加電壓的方向，具備單向電流的轉(zhuǎn)導性。一般來講，晶體二極管是一個由p型半導體和n型半導體燒結(jié)形成的p-n結(jié)界面。在其界面的兩側(cè)形成空間電荷層，構成自建電場。當外加電壓等于零時，由于p-n結(jié)兩邊載流子的濃度差引起擴散電流和由自建電場引起的漂移電流相等而處于電平衡狀態(tài)，這也是常態(tài)下的二極管特性。
　　
　　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。然而在高功率應用中，二極管會消耗大量的功率，而且當采用低電壓輸入時，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，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計。控制器的工作頻率范圍為DC~600Hz。
　　
　　LT4320開關控制電路接通兩個適當?shù)腗OSFET，同時將另外兩個MOSFET保持在關斷狀態(tài)，以防止反向電流。一個集成型充電泵負責為外部低導通電阻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zui大的靈活性。集成型充電泵便于實現(xiàn)全N溝道MOSFET設計，可簡化材料清單（BOM），這與混用N溝道和P溝道MOSFET的設計截然相反，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PoEPD（以太網(wǎng)受電端）應用中，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應用的整流。
　　
　　LT4320提供了兩種選項：LT4320用于DC~60Hz電壓整流設計，而LT4320-1則專為DC~600Hz電壓整流而設計。LT4320的工作溫度范圍規(guī)格為-40℃~85℃，可提供緊湊型8引腳3mm×3mmDFN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，該器件可使其設計得以簡化。
　　
　　LT4320的應用包括高達50VAC或72VDC整流、具有輔助24VAC/12VDC輸入的PoEPD（例如：安保攝像機和無線接入點），以及400Hz機載功率分配等。