¿Por qué los convertidores de conmutación fuera de línea a menudo usan rectificadores discretos para el puente?

Junto con mi estudio independiente de convertidores de conmutación usando libros de texto, estoy desarmando más o menos obsesivamente todos los convertidores de conmutación de baja potencia (digamos 5 - 25 vatios) que puedo encontrar. Me encuentro cada vez más capaz de explicar lo que sucede dentro y, en general, aprendo mucho sobre los aspectos prácticos del tema:

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Me sorprendió descubrir que todos menos uno de los convertidores fuera de línea que he explorado hasta ahora usan diodos rectificadores discretos para formar el puente rectificador de tensión de red. Esto tiene algunas desventajas que puedo ver:

  • mayor área de PCB
  • mayor esfuerzo de población componente
  • tal vez aumentó el parásito C y L, aunque no lo sé con certeza ni si a alguien le importaría esa parte particular del circuito

Tengo un par de hipótesis sobre por qué estas desventajas podrían ser superadas:

  • ¿Costo más bajo?
  • ¿Mayor acoplamiento térmico para una mejor disipación sin disipador de calor?

De todos modos, ¿alguien con experiencia con estos diseños puede ayudarme a comprender el razonamiento de diseño que podría explicar esta elección aparentemente común?

Voy con "barato barato barato".
Tengo 3 convertidores AC-DC de marco abierto diferentes por ahí. Están clasificados entre 40 y 200W. Todos usan un IC de puente integrado.
Estoy votando por el costo y el aumento de la disipación de calor (especialmente porque muchos de los circuitos integrados tienen una caja de plástico con un área de superficie más baja frente a 4 diodos individuales cilíndricos, a menudo de vidrio). Cuando se compran en carretes completos, muchos diodos rectificadores discretos caen a <0.01 USD/ea
La libertad de diseño también puede jugar un papel o no. Pero lo barato siempre es una buena apuesta.

Respuestas (2)

El costo instalado de 4 diodos es menor que el costo de un puente rectificador empaquetado.

El costo de un diodo 1N400x en cantidad es quizás de 0,2 a 0,3 centavos.

Esa es la razón principal: las fuentes de alimentación conmutadas en los productos de consumo se reducen despiadadamente y se elimina cualquier grasa.

A primera vista, pensaría que un puente integrado es la respuesta. En 1992, vi que se usaban 4 diodos de botón de pasta de soldadura donde un lado estaba soldado a un disipador de calor y el otro lado estaba soldado a un cable que iba a la PCB. me pareció una locura en ese momento. Sorprendentemente todo esto fue hecho a mano. El lugar donde vi esto era un taller de sudor total y me dijeron que era más barato hacer esto que comprar un puente. También me dijeron que el proceso de soldadura manual "preenvejeció los diodos dándoles una caída hacia adelante más baja". el envejecimiento previo podría ser un mito urbano y el costo puede aplicarse en el tercer mundo. Hay una razón de ingeniería para usar 4 diodos y es obtener una mejor calificación de corriente de sobretensión para tener una fuente de alimentación más resistente cuando hay transitorios de red. hecho he usado 4 diodos a veces.

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