Popisované zapojení slouží především jako usměrňovač pro malé napětí a velký proud. Tranzistor MOSFET je unipolární, to znamená že jeho kanál spíná pro obě polarity proudu D-S stejně. V rozepnutém stavu musí být u N-MOSFETu elektroda D proti S kladná, protože pro opačnou polaritu se otvírá substrátová dioda. Z těchto podmínek vyplývá, že tranzistor MOSFET lze používat jako diodu tak, že bude spínat v záporné polaritě.
Kdy je to výhodné?
Především tehdy, pokud dosáhneme podstatně menší úbytek v sepnutém stavu,
než u diody. Tedy u tranzistorů s odporem řádově v miliohmech. Pokud by
úbytek přesáhl 0,6V, proud prochází přes substrátovou diodu a zapojení
postrádá smysl. Pokud použijeme např. IRL2203N s odporem 8 mOhmů, při
proudu 20A bude úbytek pouze 0,16V a vystačíme si s malým chladičem pro
3,2W. Pokud použijeme tyto dva tranzistory paralelně, při celkovém odporu
4 mOhmy je celkový výkon 1,6W a jeden tranzistor vyzáří pouze 0,8W, takže
ani nepotřebuje chladič.
Důležité je tranzistor správně řídit. Ideální by bylo spínání přesně v nule. Vzhledem k napěťovému driftu zesilovačů se sepnutí zpravidla posune mimo nulu. Pokud sepnutí proběhne v kladné polaritě, tedy dříve, dojde k rozepnutí až v době, kdy "závěrný" proud FETdiody dosáhne dostatečnou hodnotu pro vytvoření úbytku pro dosažení komparačního napětí. Usměrňovač bude produkovat do sítě nepřípustné rušení. Pokud sepnutí proběhne v záporné polaritě, dojde při sepnutí k snížení úbytku pod komparační hodnotu a usměrňovač při sepnutí několikrát zakmitá. Řešením není ani hystereze.
Optimální je řídit tranzistor lineárně s komparační úrovní posunutou do
záporné polarity. V zapojení na obrázku je pro vstupní napětí 12V
rozhodovací úroveň posunuta odporem R5 na -50 až -100 mV. Řídící napětí
tranzistoru narůstá podle zatížení a cca při 10A, kdy dosáhne maximum,
začne narůstat úbytek na tranzistoru.
S uvedeným zapojením byl zrealizován můstek 12V 10A a tranzistory při tomto zatížení nepotřebovaly chladič. Zapojení je sice dražší než běžný diodový můstek, ale někdy je lepší do zařízení nasypat o něco více křemíku, než vymýšlet způsob odvodu tepla z diod. Pro větší výkony se to opravdu vyplatí.
Plošný spoj FETdiody a celého můstku je zde.
