发布网友 发布时间:2022-09-08 04:03
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热心网友 时间:2024-12-11 21:00
同步整流的基本电路结构
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。
PS7516和PS7616是锂电池升压输出5V1A,2A的同步整流升压经典IC,FP6717,FP6716也是锂电池升压输出5V3A,5V2A中的佼佼者。
为什么要应用同步整流技术
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1.0~1.2V,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,笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或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。
同步整流比之于传统的肖特基整流技术可以这样理解:
这两种整流管都可以看成一扇电流通过的门,电流只有通过了这扇门才能供负载使用。
传统的整流技术类似于一扇必须要通过有*力推才能推开的门,故电流通过这扇门时每次都要巨大努力,出了一身汗,损耗自然也就不少了。
而同步整流技术有点类似我们通过的较高档场所的感应门了:它看起来是关着的,但你走到它跟前需要通过的时候,它就自己开了,根本不用你自己费大力去推,所以自然就没有什么损耗了。
通过上面这个类比,我们可以知道,同步整流技术就是大大减少了开关电源输出端的整流损耗,从而提高转换效率,降低电源本身发热。