Redressement synchrone

Le redressement synchrone (parfois rectification synchrone, mais c'est un anglicisme), est une technique utilisée en électronique de puissance afin d'augmenter le rendement des alimentations à découpage. Elle consiste à remplacer les diodes d'un redresseur par des transistors (en général des MOSFET) .

Cas particulier des MOSFET

Les transistors MOSFET possèdent une diode de structure interne entre le drain et la source. Cette diode est normalement bloquée lorsque le courant traverse le transistor. Cependant, dans l'application redresseur, la tension pouvant être dans les deux sens, elle pourrait conduire le courant et rendre le transistor passant alors qu'on le souhaite ouvert. Ainsi on va utiliser le transistor pour conduire le courant de la source vers le drain: quand la diode est bloquée, le transistor est ouvert. Quand la diode est passante, le transistor est fermé afin de diminuer la chute de tension due à cette diode limitant ainsi les pertes par effet Joule.

Applications

Tension aux bornes d'une diode et d'un MOSFET. Pour les faibles courants, la nature résistive du MOSFET génère moins de pertes que la diode qui possède une chute de tension élevée, même pour de faibles courants. Mettre deux MOSFETs en parallèle réduit encore les pertes (courbe orange) alors que mettre des diodes en parallèle n'amenuisera pas la chute de tension.

Dans les convertisseurs de faible tension (10 volts ou moins), la chute de tension aux bornes de la diode (0,6 volts pour une diode classique) a un effet non négligeable sur le rendement. Une solution classique consiste à utiliser une diode Schottky, qui possède une tension de seuil très faible (de l'ordre de 0,3 volts). Cependant, pour les convertisseurs très basse tension, comme les convertisseurs Buck alimentant les processeurs d'ordinateur (leur tension de sortie est de l'ordre du volt), cette solution n'est pas satisfaisante.

D'un autre côté, les transistors utilisés dans les convertisseurs très basse tension sont généralement des MOSFETs. Ces transistors se comportent comme une résistance ; en s'assurant que leur résistance est suffisamment faible (en associant plusieurs transistors en parallèle par exemple), la chute de tension à leurs bornes est virtuellement nulle. De plus, les transistors MOSFETs possèdent une diode intrinsèque entre leur drain et leur source. Cela en fait des transistors très utiles pour le redressement synchrone. Quand ils sont ouverts ils se comportent comme une diode, quand ils sont fermés ils se comportent comme une résistance limitant ainsi la perte d'énergie.

Voir aussi

• Redresseur