Schaltungen der Leistungselektronik

Was ist der Hauptzweck der Synchrongleichrichtung, bei der in einem DC-DC-Wandler mit niedriger Ausgangsspannung ein MOSFET anstelle der Freilaufdiode eingesetzt wird?

  1. ADie Ausgangsspannung über die Eingangsspannung anzuheben
  2. BDie Schaltfrequenz auch bei sich änderndem Laststrom automatisch konstant zu halten
  3. CDie Durchlassverluste durch die Durchlassspannung der Diode zu verringern und den Wirkungsgrad zu erhöhen
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Antwort: C. Die Durchlassverluste durch die Durchlassspannung der Diode zu verringern und den Wirkungsgrad zu erhöhen

Eine Diode hat selbst als Schottky-Diode eine Durchlassspannung von etwa 0,3 bis 0,5 V, was Verluste von Strom × Durchlassspannung verursacht. Schaltet man stattdessen einen MOSFET mit kleinem Durchlasswiderstand ein, betragen die Verluste Strom² × Durchlasswiderstand und lassen sich stark verringern. Je niedriger die Ausgangsspannung ist, etwa um 1 V, desto größer ist der Anteil des Spannungsabfalls der Diode an der Ausgangsspannung und desto größer der Nutzen der Synchrongleichrichtung. Dafür müssen die beiden Schalter mit einer Totzeit angesteuert werden, damit sie nie gleichzeitig eingeschaltet sind.

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