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同步整流技術在一些高端開端電源中被廣泛的使用,它已經成為開關電源的主流技術,不管是在低輸出電壓還是說高輸出電壓,都會使用到這種技術。
在電源轉換領域,輸出直流電壓不高的隔離式轉換器都使用 MOSFET作為整流器件。由於這些器件上的導通損耗較小,能夠提高效率因而應用越來越廣泛;
為了這種電路能夠正常運作,必須對同步整流器(SR)加以控制,這是基本的要求。同步整流器是用來取代二極管的,所以必須選擇適當的方法,按照二極管的工作規律來驅動同步整流器。驅動信號必須用PWM控制信號來形成,而PWM控制信號決定著開關型電路的不同狀態。
同步整流器件的特點
同步整流技術就是采用低導通電阻的功率MOS管代替開關變換器快恢復二極管,起整流管的作用,從而達到降低整流損耗,提高效率的目的。通常,變換器的主開關管也采用功率MOS管,但是二者還是有一些差異的。
功率MOS管實際上是一個雙向導電器件,由于工作原理的不同,而導致了其他一些方面的差異。例如:作為主開關的MOS管通常都是硬開關,因此要求開關速度快,以減小開關損耗;而作為整流/續流用的同步MOS管,則要求MOS管具有低導通電阻、體二極管反向恢復電荷小、柵極電阻小和開關特性好等特點,因此,雖然兩者都是MOS管,但是它們的工作特性和損耗機理并不一樣,對它們的性能參數要求也不一樣,認識這一點,對于如何正確選用MOS管是有益的。
同步整流的基本電路結構
同步整流是采用通態電阻極低的專用功率MOSFET,來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術。它能大大提高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。
工作方式的比較
傳統的同步整流方案基本上都是PWM型同步整流,主開關與同步整流開關的驅動信號之間必須設置一定的死區時間,以避免交叉導通,因此,同步整流MOS管就存在體二極管導通和反向恢復等問題,從而降低同步整流電路的性能。
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