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Synchrongleichrichtung

Synchrongleichrichtung ist derzeit einer der wichtigsten Trends in der Leistungselektronik bei Spannungen bis 100V. Es sind damit deutliche Reduzierung von Raumbedarf, Verlusten und Kosten möglich.

Bei der Synchrongleichrichtung werden statt (Schottky-)Dioden in Rückwärtsrichtung betriebene MOSFETs eingesetzt, die durch eine angepasste Logik angesteuert werden. Da MOSFETs im Gegensatz zu Dioden ein rein ohmsches Durchlassverhalten aufweisen, können damit Gleichrichterschaltungen mit erheblich geringeren Durchlassverlusten realisiert werden.

Prinzipschaltbild
 
 
 
 
 
 

Bei 5V kann damit eine Verbesserung des Wirkungsgrades um bis zu 10%-Punkten erreicht werden; dies erleichtert nicht nur die Lösung der Wärmeabfuhrprobleme, sondern ist auch eine auf Dauer wirtschaftlichere Lösung

Beispiel

Annahme: 5V/10A-Ausgang

 

Klassische Lösung

Synchrongleichrichter

Bauteil

MBR1535CT

2 x SUM85N03-08P

 

2x15A, 35V Schottky

7,5 mOhm 30V MOSFET

Preis

0,58 €

1,88 €

Verluste/W

6,0

1,5

Kühlkörper

SK409 25,4

 

Preis

1,10 €

 

Ansteuer-IC

 

STSR2

Preis

 

1,21 €

Investitionen

1,68 €

3,09 €

Strompreis/ kWh

0,10 €

0,10 €

Betriebsdauer p.a.

8000

8000

Stromkosten über 3 Jahre für Verlustleistung

14,40 €

3,60 €

Gesamtkosten

16,08 €

6,69 €

 

 

 

Vorteil Synchrongleichrichtung

 

9,39 €

Bemerkung: Bei größeren Strömen sind die Vorteile noch erheblicher, da der Aufwand für das Ansteuer-IC weitgehend leistungsunabhängig ist.