同步整流採用低內阻的功率MOS管降低續流損耗,非同步整流由高邊MOS管和續流二極體組成。同步整流在輕負載時穩定連續工作,但電路複雜;非同步整流設計簡單,大電流時效率低,但輸入電壓高時效率高。兩者各有優缺點,需根據應用場景選擇。
有用
同步整流和非同步整流,到底有什麼不同?
同步整流:採用低內阻的功率MOS管,取代非同步整流中續流二極體以降低續流損耗。
非同步整流:由一個高邊MOS管,加一個續流二極體組成。
那這兩者有什麼區別呢?
我們可以這麼區分。
上下管都是MOS管的 DCDC,就是同步的,只有一個上管的,下麵需要增加一個肖特基二極體的 DCDC就是非同步的。
非同步整流:當降壓比高時,續流二極體的導通時間長,如果Vout低,整體損耗比例會因為續流二極體的VF而變大。
比如說當輸入電壓為5V,輸出電壓為1V,振盪頻率為1MHZ,電流通過二極體只朝一個方向流動,變成不連續工作,隨後產生振鈴。
同步整流:輕負載時電感電流有時會變為0A,電流通過MOS逆流,維持並穩定連續工作。
當開關電源的輸入電壓為5V以下,輸出電流較大時,採用肖特基二極體整流,功耗會很大,這種整流方式,會讓電源效率大幅度的下降。
那兩者有什麼優缺點呢?
非同步整流
由於二極體的電壓降是恒定的,因此當流經的電流很大時,二極體上的功率損耗占比會變小,這也導致在大電流時,DC-DC的工作效率會比較低,但輸入電壓比較高時卻是可以的。
這是因為輸出電壓高,二極體的正嚮導通壓降所占的比重小,對效率的影響比較低。
異地整流屬於自然整流,相比同步整流,因為沒有下邊的MOS管,所以不需要對特殊的控制電路進行同步,因此在設計上會比較簡單。
同步整流:MOS管的 Rdson 非常小,也就是說 MOS 管在導通後的壓降會很低。
MOSFET 和二極體之間的 I-V 特性差異
在相同條件下,它的導通壓降遠遠比肖特基二極體的正嚮導通壓降小很多,所以MOS管的損耗功率會比二極體小。
但是同步整流中,上下MOS管需要用到額外的驅動電路,讓上下兩個MOS管能夠同步,而非同步的二極體是自然整流的,不需要額外添加驅動控制電路,所以對於非同步,同步的電路會更複雜一些。
這裏要注意,由於MOS管有開關時間,上下MOS管要留有死區時間,如果上管的關斷時間與下管的開通時間有重疊,會造成上下管同時導通產生貫通電流現象,MOS管則會因為電流過大而損壞。
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