大电流同步整流道理-同步整流根基电路布局与同步整流手艺详解-KIA MOS管
信息来历：本站 日期：2019-03-22
大电流同步整流道理，同步整流是接纳通态电阻极低的公勤奋率MOSFET，来代替整流二极管以下降整流耗损的一项新手艺。它能大大进步DC／DC变更器的效力并且不存在由肖特基势垒电压而形成的死区电压。功率MOSFET属于电压节制型器件，它在导通时的伏安特征呈线性干系。勤奋率MOSFET做整流器时，请求栅极电压必须与被整流电压的相位坚持同步能力完成整流功效，故称之为同步整流。
1、根基的变压器抽头体例双端自激、断绝式降压同步整流电路
2、单端自激、断绝式降压同步整流电路
单端降压同步整流器的根基道理图
根基道理如上图所示，V1及V2为功率MOSFET，在次级电压的正半周，V1导通，V2关断，V1起整流感化；在次级电压的负半周，V1关断，V2导通，V2起到续流感化。同步整流电路的功率耗损首要包含V1及V2的导通耗损及栅极驱动耗损。当开关频次低于1MHz时，导通耗损占主导位置；开关频次高于1MHz时，以栅极驱动耗损为主。
3、半桥他激、倍流式同步整流电路
单端降压式同步整流器的根基道理图
该电路的根基特色是：
1）变压器副边只要一个绕组，与中间抽头布局比拟较，它的副边绕组数只要中间抽头布局的一半，以是耗损在副边的功率绝对较小；
2）输入有两个滤波电感，两个滤波电感上的电流相加后获得输入负载电流，而这两个电感上的电流纹波有彼此对消的感化，以是，终究获得了很小的输入电流纹波；
3）流过每一个滤波电感的均匀电流只要输入电流的一半，与中间抽头布局比拟较，在输入滤波电感上的耗损较着减小了；
4）较少的大电流同步整流道理毗连线（high current inter-connection），在倍流整流拓扑中，它的副边大电流毗连线只要2路，而在中间抽头的拓扑中有3路；
5）静态呼应很好。
它独一的错误谬误便是须要两个输入滤波电感，在体积上绝对要大些。可是，有一种叫集成磁（integrated magnetic）的体例，能够将它的两个输入滤波电感和变压器都集成到统一个磁芯内，如许能够大大地减小变更器的体积。
大电流同步整流道理以下：从同步整流道理图中能够看出，整流管VT3和续流管VT2的驱动电压从变压器的副边绕组掏出，加在MOS管的栅G和漏D之间，若是在自力的电路中MOS管如许利用不能完整守旧，耗损很大，但用在同步整流时是可行的简化计划。
因为这两个管子开关状况互琐，一个管子开，另外一个管子关，以是咱们只扼要阐发电感电流持续时的守旧环境，咱们晓得MOS管具备体内寄生的反并联二极管，如许电感电流持续利用时，MOS管在真正守旧之前并联的二极管已守旧，把源S和漏D绝对栅的电平坚持分歧，加在GD之间的电压同等于加在GS之间的电压。
如许变压器副边绕组同铭端为正时，整流管VT3的栅泄电压为正，整流管零压守旧，当变压器副边绕组为负时，续流管VT2守旧，滤波电感续流。
栅极电压必须与被整流电压的相位坚持同步能力完成整流功效，故称之为同步整流。
讲完大电流同步整流道理。上面来讲讲为甚么要利用同步整流手艺。电子手艺的成长，使得电路的任务电压愈来愈低、电流愈来愈大。低电压任务有益于下降电路的全体功率耗损，但也给电源设想提出了新的困难。
开关电源的耗损首要由3局部构成：功率开关管的耗损，高频变压器的耗损，输入端整流管的耗损。在低电压、大电流输入的环境下，整流二极管的导通压降较高，输入端整流管的耗损尤其凸起。快规复二极管（FRD）或超快规复二极管（SRD）可达1.0～1.2V，即便接纳高压降的肖特基二极管（SBD），也会发生约莫0.6V的压降，这就致使整流耗损增大，电源效力下降。
举例申明，条记本电脑遍及接纳3.3V乃至1.8V或1.5V的供电电压，所耗损的电流可达20A。此时超快规复二极管的整流耗损已靠近乃至跨越电源输入功率的50%。即便接纳肖特基二极管，整流管上的耗损也会到达（18%～40%）PO，占电源总耗损的60%以上。是以，传统的二极管整流电路已没法知足完成低电压、大电流开关电源高效力及小体积的须要，成为限制DC/DC变更器进步效力的瓶颈。
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