同步整流技术在一些高端开端电源中被广泛的使用,它已经成为开关电源的主流技术,不管是在低输出电压还是说高输出电压,都会使用到这种技术。
在电源转换领域,输出直流电压不高的隔离式转换器都使用 MOSFET作为整流器件。由於这些器件上的导通损耗较小,能够提高效率因而应用越来越广泛;
为了这种电路能够正常运作,必须对同步整流器(SR)加以控制,这是基本的要求。同步整流器是用来取代二极管的,所以必须选择适当的方法,按照二极管的工作规律来驱动同步整流器。驱动信号必须用PWM控制信号来形成,而PWM控制信号决定著开关型电路的不同状态。
同步整流器件的特点
同步整流技术就是采用低导通电阻的功率MOS管代替开关变换器快恢复二极管,起整流管的作用,从而达到降低整流损耗,提高效率的目的。通常,变换器的主开关管也采用功率MOS管,但是二者还是有一些差异的。
功率MOS管实际上是一个双向导电器件,由于工作原理的不同,而导致了其他一些方面的差异。例如:作为主开关的MOS管通常都是硬开关,因此要求开关速度快,以减小开关损耗;而作为整流/续流用的同步MOS管,则要求MOS管具有低导通电阻、体二极管反向恢复电荷小、栅极电阻小和开关特性好等特点,因此,虽然两者都是MOS管,但是它们的工作特性和损耗机理并不一样,对它们的性能参数要求也不一样,认识这一点,对于如何正确选用MOS管是有益的。
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。
工作方式的比较
传统的同步整流方案基本上都是PWM型同步整流,主开关与同步整流开关的驱动信号之间必须设置一定的死区时间,以避免交叉导通,因此,同步整流MOS管就存在体二极管导通和反向恢复等问题,从而降低同步整流电路的性能。
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