Active Rectifier (LT4320 Ideal Bridge Rectifier)

Disalin dari WIKIPEDIA, Replacing a diode with an actively controlled switching element such as a MOSFET is the heart of active rectification. Yang menarik adalah selisih dissipasi yang terjadi jika dibandingkan dengan tipe konvensional.
Dissipasi Diode  = Vf x I
Dissipasi MOSFET = I^2 x RdsOn

Skema yang digunakan masih "mirip" dengan rektifikasi pada umumnya, hanya saja "diode" dilengserkan sebagai gantinya digunakan MOSFET. Tentu saja dibutuhkan "sensing/driver circuit" yang berguna untuk mengatur kapan dan mosfet mana yang harus on/off secara bergantian.

 

Dari beberapa sumber yang saya baca, ada dua option untuk mosfetnya. Pertama menggunakan All N-Channel MOSFET dan yang kedua gabungan antara N-Channel dan P-Channel.
Namun "kelemahan" dari P-Channel MOSFET secara umum adalah "tingginya" nilai RdsOn jika dibandingkan dengan N-Channel. Karena hal tersebut, saya lebih prefer menggunakan All N-Channel MOSFET.

Ada beberapa alternatif "sensing/driver circuit" misal sirkuit dibawah (dikutip dari electronicdesign.com)

Menggunakan komparator sebagai "phase detector" dan kemudian diumpankan ke mosfet driver sebelum diteruskan ke MOSFET utama. Sayang sirkuit tersebut terlalu rumit untuk otak saya :).
Dari hasil browsing akhirnya pilihan jatuh pada LT4320 (Ideal bridge controller) dari Linear Technology.
Datasheet dan rangkaian bisa diunduh langsung disini

 

Untuk MOSFET saya menggunakan BSC031N06NS3 dari Infineon, dengan 60V (Vds) dan 3.1mOhm (RdsOn) dalam format TDSON-8 / PQFN 5x6.

Sengaja saya memisahkan PCB Controller dengan MOSFET untuk memudahkan proses pembuatan layout
maklum dengan format IC/MOSFET saya terpaksa menggunakan dual layer PCB.

Hasil akhirnya seperti gambar diatas. Sepertinya saya harus belajar banyak tentang cara menyolder yang baik dan benar :).
Hasil pengukuran dengan 18VAC saya mendapatkan 24,09VDC jika dibandingkan dengan menggunakan MUR1560 saya hanya mendapatkan 23,18VDC tanpa beban. Terlihat bahwa rectifier ini bekerja dengan normal, dan selisih temperatur antara keduanya kisaran 40 deg Celcius VS 73 deg Celcius (dengan beban Amplifier Class A yang di bias di 1,4A pada tiap channelnya) selisih yang signifikan menurut saya mengingat MUR1560 tersebut sudah dipasang heatsink kecil dengan ambient temperature 32 deg Celcius

Akan tetapi ada hal menarik, saat memantau tegangan secara kontinyu yakni fluktuasi tegangan yang bisa mencapai 20mV dibanding dengan menggunakan diode yang bisa dibilang stabil/konstan (kapasitor yang digunakan 2x (4700uF + 76500uF). Memang saya akui tegangan PLN di tempat saya cukup fluktuatif.

Sound Quality ? No Comment
Silahkan dicoba :)