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開關電源的同步與非同步整流特點分析

鉅大LARGE  |  點擊量:1081次  |  2020年05月03日  

本文主要介紹開關電源的同步與非同步整流,及其各自的特點。


同步是采用導通電阻極低的專用功率MOSFET,來取代續流二極管以降低整流損耗。能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區電壓。功率MOSFET屬于電壓控制型器件,它在導通時的伏安特性呈線性關系。用功率MOSFET做整流器時,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。


非同步的特點:


在輸出電流變化的情況下,二極管壓降相對較恒定


當續流二極管正向導通時,輸出電流變化,二極管的正向壓降是恒定不變的,鍺管的壓降為0.3V,硅管的壓降為0.7V。


效率偏低


因為二極管的電壓降恒定,所以當流過二極管的電流很大的時候,原本在二極管上很小的電壓再乘以電流之后,輸出的電壓很低的時候,這時候的二極管的小電壓降就占了很大的比重,它的消耗功率就很可觀了,所以在大電流的時候效率就會減低了。


成本較低


同等條件下,二極管的價格比MOS管會便宜。


比較適宜較高的輸出電壓


在輸出電壓比較高的時候使用是比較好的,因為在輸出電壓高時,二極管的正向導通壓降所占的比重就很小,對效率的影響就比較低,而且它的電路結構比較簡單,不需要外加控制電路,生產的工藝流程也會比較簡單。


同步的特點:


MOSFET具有較低的壓降


MOSFET的導通電阻Rds(on)是非常小的,一般都為毫歐級別,所以MOSFET在導通之后的壓降比較低。


效率更高


在相同的條件下,一般的MOS管的導通電壓降遠遠小于普通肖特基二極管的正向導通壓降的,所以在電流不變的情況下,MOS管的損耗功率遠比二極管小,使用MOS管的效率會比使用二極管的效率會高。


需要額外的控制電路確保死區和下管驅動信號


MOS管需要驅動電路,使得上下兩個MOS管能夠同步,而非同步的二極管是自然整流的,所以不需要額外添加驅動控制電路。


成本較高


由于MOS管的價格比二極管高,同時還需要驅動電路,所以在成本上會比較高一些。


以上就是針對開關電源的同步與非同步的介紹,實際選型就可以從各自的特點出發,根據實際情況進行選擇。


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