同步整流电路的逆流现象之研究AStudyontheReverseConduction.PDFVIP

同步整流電路的 逆流現象之研究 A Study on the Reverse Conduction of Synchronous 計畫編號： NSC 93-2213-E-214-069 執行期限： 93 年8月 1日至 94 年7月 31日 主持人：陳野 正仁 義守大學電機工程學系 共同主持人： 計畫參 與人員：陳柏元 吳宗洵 義守大學電機工程學系 摘要 愈來愈 小、動作速度愈 來愈快，為迎合此一小型輕量化 本研究乃 針對存在於 具同步整 流電路 之轉 換器的 之趨勢 ，必須儘可能降低工作電壓 以達成機能性之目 逆流現象進行基礎探討 。同步整流電路即是於電路中導 的。 然而，對電源供應器 而言 ，在輸出 功率相同之條件 入MOSFET 元件 ，取代運用 於整流與環流開關 之傳統二 下 輸出， 電壓愈低，則輸出電流愈 大、因而造成電路損 極體以降低導通損 失由於。 MOSFET 具有低導通電 以 失之 大、導致轉換 效率之低落 。為了解決低輸 出效率 及雙向導通之特性 ，雖可 於重載時造就高 效率，然而使 之問題 ，在順向電壓降極低之二極體尚 未被研發 成功之 用於輕載時 ，極可能造成輸出電容逆送能量回 主電源之 前 ，可使用低 導通電 之 MOSFET 以構成同 步整流器 狀況，此逆向電 流對整體轉換 式電源供應器 將造成損失; [1]-[3] 。 同時此 逆向電流 亦可視為擁有相當能量之高頻雜訊 ，本 由於 MOSFET 本身為一雙向導通之元件，當輸出電 論文將 針對此一逆流現象加以分析，並探討減震電路對 壓反向驅動整 流開關中之 MOSFET ，導致原本供應給負 逆流現象之影響 。 載 端之電 流流經整流開關， 經變壓器傳至 一次側，再經 關 鍵字 ：減震電路 、同 步整流、逆向電流。 由 一次側之主開關MOSFET及 其內部 二極體 ，傳送此一 Abstract 電 力回輸 入電源 。此一現象發生 於輸出電感上之電流與 A study on the reverse current phenomenon in 主開關截止前之輸出電感上電流 方向相反時 ，因而通稱 synchronous rectifiers is presented in this paper. For 此逆向電流為逆流(Reverse current) [4] 。 loss reduction of low voltage and high current 當逆流發生時 ，變壓器 之電壓有效導通期間可能 applications, the synchronous rectifiers composed of 加 ，造成輸出電 流之上升 ，其結果將導致整體電路損失 MOSFETs have recently been employed to replace the 之 加 ，因而降低整體電路之 效率。本論 文將針對逆流 conventional rectifiers with diodes. Because the 大小以及發生時 之各 元件上電壓、電流進行量測 以及分 MOSFETs in the synchronous rectifiers are used as bidirectional switches, reverse current flow will 析 。 probably occur . The reverse current phenomenon will 二、電路架構 cause undesired loss and noise. To make clear the effects of reverse current on the forward converter with 為探討同 步整流電路之 逆流現象 。本文將針對下列 synchronous rectifiers, both the ex