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电源设计的同步整流技术 杨欣 2013/07/06 议程 1. 同步整流的基本概念。 2. 同步整流实现的基本原则 2.1 如何从二极管拓扑转化为同步整流拓扑 2.2 同步整流的适用场合 3. 同步整流的类别。 4.1 外驱动同步整流 4.2 电压型自驱动 4.3 电流型自驱动 4. 常见拓扑同步整流的基本实现方法 3.1 Buck同步整流的实现方法。 3.2 Forward同步整流实现方法。 3.3 Fly-back同步整流实现方法 3.4 桥式拓扑同步整流实现方法 5. 同步整流损耗分析及其它。 5.1 同步整流损耗分布。 5.2 同步整流的控制时序。 5.3 应用同步整流提升动态响应。 All rights reserved. 同步整流基本概念 新的电源尺寸的需求，功耗的不断降低，要求供电电压也越来越低。 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。在大电流输出场合二极管损耗占据主 导，可大到50% 到60%。 用通态损耗低的功率MOS管－同步整流管代替整流二极管，可提高 DC-DC变换器的效率。  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。 All rights reserved. 同步整流的基本概念-优势？ 下图阐述了同步整流对于二极管整流的优势所在， 同步整流是线性的损耗,一定的Rds_on情况下，在很大 一个范围内，同步整流都有损耗低的优势。 All rights reserved. 同步整流的基本原则（二极管to 同步整流） 1.二极管改为同步整流拓扑要符合MOS体二极管方向和原拓扑 相同。 2.在改动时候应该注意到驱动的容易程度，如下图。容易的驱动 方法应该讲整流管（forward)改为下面以便共地方便驱动。 All rights reserved. 同步整流的基本原则（适用场合）  常规来讲低压大电流同步整流非常适合，如1.2V,3.3V,5V等，效率 可以得到明显的提升。  必威体育精装版的产品设计表明，即使在12V,28V,甚至55V输出电压下,如果 功率较高（50W)，即使MOS体二极管反向恢复差于快速二极管， 在良好设计的情况下，同步整流依然可以提升效率。 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， All rights reserved. 同步整流的类别 同步整流从驱动方法上来说，分为外驱动同步整流，自驱动 同步整流和半自驱动同步整流。 同步整流的自驱动同步整流又可分为电压型自驱动和电流 型自驱动。 All rights reserved. 同步整流的类别-外驱动同步整流 外驱动同步整流技术的特点是驱动电压是来自外设驱动电路， 同步信号是由主开关管的驱动信号来控制。 优点： 1.控制时序精确，从而使得SR效率较高。 2.开关机的驱动时序容易控制。 缺点： 1.驱动电路比较复杂，需要有自己开发或者用特有的芯片来控制。 2.控制线路和驱动器的本身会带来额外损耗，低功率场合并不适用 3.价格贵，开发周期长