大多数电子技术在电源模块中发展的趋势是低电压和大电流,而同步整流技术相比较其他技术而言,是高效低损耗方法,通过控制功率MOSFET的驱动电路,实现整流功能。
同步整流技术的应用
同步整流技术出现较早,但早期的技术很难转换为产品,这是由于当时
1)驱动技术不成熟,可靠性不高,现在技术已逐步成熟,出现了专用同步整流驱动芯片,如U321等;
2)专用配套的低导通电阻功率MOSFET还未投放市场;
3)还未采用MOSFET并联肖特基二极管以降低寄生二极管的导通损耗;
4)在产品设计中没有解决分布电感对MOSFET开关损耗的影响。
经过这几年的发展,同步整流技术已经成熟,由于开发成本的原因,目前只在技术含量较高的通信电源模块中得到应用。
现在的电源模块仍主要应用在通信系统中,随着通信技术的发展,通信芯片所需的电压逐步降低,5V和3.3V早已成为主流,正向2.5V、1.5V甚至更低的方向发展。通信设备的集成度不断提高,分布式电源系统中单机功率不断增加,输出电流从早期的10-20A到现在的30-60A,并有不断增大的趋势,同时要求体积要不断减小。这就为同步整流技术提供了广泛的应用需求。
同步整流技术与传统技术的对比
在传统的次级整流电路中,肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选。其导通压降大于0.4V,但当通信电源模块的输出电压随着通信技术发展而逐步降低时,采用肖特基二极管的电源模块效率损失惊人,在输出电压为5V时,效率可达85%左右,在输出电压为3.3V时,效率降为80%,1.5V输出时只有65%,应用已不现实。
在低输出电压应用中,同步整流技术有明显优势。功率MOSFET导通电流能力强,可以达到60A以上。采用同步整流技术后,次级整流的电压降等于MOSFET的导通压降,由MOSFET的导通电阻决定,而且控制技术的进步也降低了MOSFET的开关损耗。在过去三年中,用于同步整流的MOSFET工艺取得了突破性的进展,导通电阻下降到了原来的1/5。现在,采用经过特殊工艺处理的MOSFET,能达到非常低的导通电阻,如IR公司的产品IRHSNA57064,当通导电流为45A时,其导通电阻仅为5.6毫欧,并且已经批量生产。
同步整流技术提高了次级整流效率,使生产低电压、大电流、小体积的通信电源模块成为现实。
同步整流技术可以很好的适应芯片,有很广泛的运用。这是一块还未被开发的市场,大多数公司还没有被掌握,而且相应的成本也比较高。但随着同步整流的MOSFET产品批量生产,专用驱动芯片的出现,以及技术的成熟,同步整流将成为主流的电源技术。
Copyright © 2015-2023 绍兴宇力半导体有限公司 浙公网安备33060202001577 浙ICP备2020037221号-1
技术支持:蓝韵网络