Приємною особливістю імпульсних стабілізаторів є те, що їх к.к.д. не змінюється в широкому діапазоні вхідної напруги. Це радикально відрізняється від ситуації, що спостерігається в лінійних стабілізаторах, де в міру збільшення вхідної напруги в прохідному транзисторі розсіюється все більша потужність. Однак перед обома типами стабілізаторів стоїть спільне завдання – працювати від вхідної напруги, трохи більшого, ніж бажане стабілізовану вихідну напругу. Дійсно, в обох ланцюгах низьке падіння напруги на стабілізаторі економить потужність, що забирається від акумулятора, розширює термін його служби і збільшує загальний к.к.д. системи. Зрозуміло, що це винятково важливо в переносний апаратурі.

Хоча зазвичай вважають, що імпульсний стабілізатор має високий к.к.д., це не так, якщо пряме падіння напруги на комутуючих елементах, випрямляючих діодах і фіксуючих діодах порівнянно з вихідним напругою. Це одна з причин використання МОП-транзисторів з низьким значенням RD, Діодів Шотки і синхронних випрямлячів. Був вдосконалений і довго упускається з виду фіксує діод. Мале увагу, що приділялася йому, значною мірою було пов’язане з тим, що номінальне падіння напруги на діоді Шотки, рівне приблизно 0,5 В, було цілком допустимим у більшості програм.

Виявилося, що в низьковольтних стабілізаторах належним чином обраний потужний МОП-транзистор може працювати краще, ніж діод Шотки. Заради порівняння, можна навести такі цифри: падіння напруги становить близько 50 мВ при струмі 1 А. У той же самий час високочастотні властивості МОН-транзистора можна порівняти з властивостями діода Шотки.

Застосування МОП-транзистора в якості заміни фиксирующему діоду виявляється простим, але ймовірно не очевидним. Спрощена схема, що показує як це реалізувати, наведена на рис. 20.6.

Рис. 20.6. Застосування синхронного випрямляча на МОП-транзисторі в якості фіксуючого «діода» в імпульсному стабілізаторі. Замісник МОП-транзистор працює її третьому квадранті вихідних характеристик і переходить у включений і вимкнений стану в протифазі з перемиканням комутуючого транзистора. (А) звичайна схема з фіксуючим діодом. (В) Схема з МОПтранзістором Q2, використовуваним для заміни фіксуючого діода.

На перший погляд здається, що полярність напруг на електродах МОП-транзистора, що заміняє фіксує діод, не відповідає тій функції, яку він повинен виконувати. Однак цей МОП-транзистор працює в третьому квадранті своїх характеристик, як в синхронному випрямлячі; він проводить тільки тоді, коли напруга на його стоці негативно, а на затворі позитивно. Звичайна провідність при позитивному напрузі на стоці відсутня, тому що на затворі в цей час присутній негативний зсув. Крім того, ніколи не проводить внутрішній діод, тому що, завдяки низькому значенням RD, Падіння напруги на МОП-транзисторі значно нижче 0,7 В, необхідних для прямого зміщення цього діода (на місці зображеного в схемі інвертора можна використовувати невеликий трансформатор).

Цю схему найкраще реалізувати з використанням МОП-транзисторів, розрахованих на роботу з логічними рівнями, які насичуються при напрузі між затвором і витоком, що дорівнює 4 або 5 вольт. В схемою можна навіть обійтися без інвертора, якщо на місці фіксуючого діода використовується ^-канальний МОП-транзистор. Однак р-канальні МОП-транзистори мають трохи більшу величину Rd, Чим я-канальні. Якщо використовується / 7-канальний МОП-транзистор, то стік і витік треба поміняти місцями.

Джерело: І.М.Готтліб Джерела живлення. Інвертори, конвертори, лінійні і імпульсні стабілізатори. Москва: Постмаркет, 2002. – 544 с.