Synchroner Buck mit BJTs anstelle von MOSFETs

Kürzlich bin ich auf ein Schema eines synchronen Abwärtswandlers gestoßen, der normale Transistoren anstelle von MOSFETS verwendet, wie folgt:Synchroner Buck mit Transistoren

Ich hatte immer den Eindruck, dass die Induktivität beim Ausschalten des oberen Schaltgeräts eine große negative Spannung erzeugt, weil sie der Änderung des Stromflusses widerstehen möchte. Aus diesem Grund befindet sich die in Sperrrichtung vorgespannte Freilaufdiode in einem asynchronen Abwärtsregler, damit der Strom weiter fließen kann.

Wie funktioniert die obige Schaltung dann? Der untere PNP-Transistor, der die Freilaufdiode ersetzt, kann in dieser Richtung keinen Strom leiten. Strom kann von Emitter zu Erde fließen, aber nicht von Erde zu Emitter, oder?

Ich habe die Schaltung gebaut und es scheint zu funktionieren, Messpunkt vor dem Induktor, wo sich beide Emitter treffen (entschuldigen Sie die schlechte Qualität):Synchroner Buck mit Transistoren-Scope-Bild

Obwohl ich nicht sicher bin, was ich hier sehe. Im negativen Zyklus scheint es unter der Erde einen Einbruch zu geben. Zuerst dachte ich, dies sei die negative Spannungsspitze des Induktors, die irgendwie vom Transistor abgeschnitten wird. Aber das gleiche passiert im positiven Zyklus, mit einer kleinen „Ausbuchtung“ über VCC.

Kann mir jemand erklären, wie das funktioniert und was passiert?

Ich denke, das obere NPN würde eingeschaltet bleiben, bis das PNP genug leitet, sodass die Rolle der Diode vom NPN übernommen wird.
Ich kann nicht sehen, dass sich Q1 jemals einschaltet. SFAICT T1 erledigt die ganze Arbeit. wird es heiß?
Ersetzen Sie Q1 durch eine Diode und T1 durch einen P-MOSFET, dann sind Sie cool.
@Jasen: Keiner der Transistoren wird heiß. Der untere Transistor tut eindeutig etwas, da das Entfernen die Wellenform in eine nahezu flache Linie ändert, die hoch bleibt.

Antworten (1)

Strom kann von Emitter zu Erde fließen, aber nicht von Erde zu Emitter, oder?

Kollektor und Emitter können umgekehrt arbeiten. Es ist ein NPN oder ein PNP, daher sind die Übergänge etwas austauschbar, aber Sie erhalten kein großartiges β, aber Sie erhalten normalerweise ziemlich niedrige Sättigungsspannungen.

Andererseits hat die Schaltung einen schlechten Wirkungsgrad, da der obere Transistor (NPN) ein Emitterfolger ist und immer ziemlich genau 0,7 Volt oder mehr abfallen wird, es sei denn, der Basisantrieb wird über die eingehende Stromschiene angehoben.

Ich würde die Verwendung dieser Schaltung niemals sanktionieren - MOSFETs eignen sich weitaus besser für die synchrone Buck-Konvertierung (Verallgemeinerungswarnung!).

Synchroner Buck mit BJTs anstelle von MOSFETs
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