同步整流电路分析 一、传统二极管整流电路面临的问题 近年来,电子技术的发展,使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大
低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗,但也给电源设计提出了新的难题
开关电源的损耗主要由 3部分组成:功率开关管的损耗,高频变压器的损耗,输出端整流管的损耗
在低电压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,输出端整流管的损耗尤为突出
快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达 1
2V,即使采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约 0
6V的压降,这就导致整流损耗增大,电源效率降低
举例说明,目前笔记本电脑普遍采用 3
3V甚至 1
5V的供电电压,所消耗的电流可达 20A
此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的 50%
即使采用肖特基二极管,整流管上的损耗也会达到(18%~40%)PO,占电源总损耗的 60%以上
因此,传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要,成为制约 DC/DC变换器提高效率的瓶颈
二、同步整流的基本电路结构 同步整流是采用通态电阻极低的专用功率 MOSFET,来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术
它能大大提高 DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压
功率 MOSFET属于电压控制型器件,它在导通时的伏安特性呈线性关系
用功率MOSFET做整流器时,要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能,故称之为同步整流
1、基本的变压器抽头方式双端自激、隔离式降压同步整流电路 2、单端自激、隔离式降压同步整流电路 图 1 单端降压式同步整流器的基本原理图 基本原理如图 1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起整流作用;在次级电压的负半周,V1关