??同步整流的工作原理及結(jié)構(gòu)分析
作者：海飛樂技術(shù) 時(shí)間：2017-03-28 18:00
同步整流工作原理：
從同步整流原理圖中可以看出，整流管VT3和續(xù)流管VT2的驅(qū)動(dòng)電壓從變壓器的副邊繞組取出，加在MOS管的柵G和漏D之間，如果在獨(dú)立的電路中MOS管這樣應(yīng)用不能完全開通，損耗很大，但用在同步整流時(shí)是可行的簡(jiǎn)化方案。由于這兩個(gè)管子開關(guān)狀態(tài)互瑣，一個(gè)管子開，另一個(gè)管子關(guān)，所以我們只簡(jiǎn)要分析電感電流連續(xù)時(shí)的開通情況，我們知道MOS管具有體內(nèi)寄生的反并聯(lián)二極管，這樣電感電流連續(xù)應(yīng)用時(shí)，MOS管在真正開通之前并聯(lián)的二極管已經(jīng)開通，把源S和漏D相對(duì)柵的電平保持一致，加在GD之間的電壓等同于加在GS之間的電壓，這樣變壓器副邊繞組同銘端為正時(shí)，整流管VT3的柵漏電壓為正，整流管零壓開通，當(dāng)變壓器副邊繞組為負(fù)時(shí)，續(xù)流管VT2開通，濾波電感續(xù)流。柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。
同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET，來(lái)取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢(shì)壘電壓而造成的死區(qū)電壓。
同步整流的基本電路結(jié)構(gòu)：
功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導(dǎo)通時(shí)的伏安特性呈線性關(guān)系。用功率MOSFET做整流器時(shí)，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。
PS7516和PS7616是鋰電池升壓輸出5V1A,2A的同步整流升壓經(jīng)典IC，F(xiàn)P6717，F(xiàn)P6716也是鋰電池升壓輸出5V3A，5V2A中的佼佼者。
為什么要應(yīng)用同步整流技術(shù)：
電子技術(shù)的發(fā)展，使得電路的工作電壓越來(lái)越低、電流越來(lái)越大。低電壓工作有利于降低電路的整體功率消耗，但也給電源設(shè)計(jì)提出了新的難題。
開關(guān)電源的損耗主要由3部分組成：功率開關(guān)管的損耗，高頻變壓器的損耗，輸出端整流管的損耗。在低電壓、大電流輸出的情況下，整流二極管的導(dǎo)通壓降較高，輸出端整流管的損耗尤為突出?？旎謴?fù)二極管（FRD）或超快恢復(fù)二極管（SRD）可達(dá)1.0～1.2V，即使采用低壓降的肖特基二極管（SBD），也會(huì)產(chǎn)生大約0.6V的壓降，這就導(dǎo)致整流損耗增大，電源效率降低。
舉例說(shuō)明，筆記本電腦普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供電電壓，所消耗的電流可達(dá)20A。此時(shí)超快恢復(fù)二極管的整流損耗已接近甚至超過(guò)電源輸出功率的50%。即使采用肖特基二極管，整流管上的損耗也會(huì)達(dá)到（18%～40%）PO，占電源總損耗的60%以上。因此，傳統(tǒng)的二極管整流電路已無(wú)法滿足實(shí)現(xiàn)低電壓、大電流開關(guān)電源高效率及小體積的需要，成為制約DC/DC變換器提高效率的瓶頸。
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