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同步整流和非同步整流有什么區(qū)別?

發(fā)布時間:2022-03-18作者來源:薩科微瀏覽:3285

開關電源是通過功率管打開時給電感充電,電感儲能;功率管斷開時,電感釋放能量,從而實現(xiàn)電壓變換。
       
  在功率管斷開時,電感釋放能量需要電流回路,續(xù)流元器件的選用不同,就會涉及到不同的整流方式,即同步整流和非同步整流。  
  那么同步整流和非同步整流到底有什么差別呢?   一、      區(qū)分同步與非同步            01     非同步    
      以BUCK電路為例,若電路中只有一個MOS管(功率管),而在續(xù)流回路中采用的是整流二極管(二極管具有單向導電性,不需要外加電路控制其通斷),則該電路就是非同步的,因為它只有一個 mos管(或者說開關管)需要用電路控制,續(xù)流二極管不需要控制電路,也就不用去強調同步控制二極管(D1),即可以理解為非同步,非同步電路如圖1   圖一

圖片

       
       02     同步    
      若在電路中續(xù)流回路中使用的也是MOS管(Q2),即上下管都是MOS管,因為MOS管本身是需要外控制的元器件,整流過程中必須根據(jù)電源的開關時序同步控制Q1與Q2,所以該電路為同步,同步電路如圖2所示:  
  圖二

圖片

            同步是采用通態(tài)電阻極低的功率 MOS管,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。  
  功率 MOS管屬于電壓控制型器件,且它在導通時的伏安特性呈線性關系。用功率 MOS管做整流器時,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。  
 
       二、     同步、非同步的優(yōu)缺點           01     非同步的優(yōu)缺點       ◆穩(wěn)定性高   由于肖特基二極管被動導通,不會存在同步整理電路中上下管同時導通的情況,所以其穩(wěn)定性同比要高于同步整理電路。  
  ◆效率低   當流過肖特基二極管的電流較大時,續(xù)流電流在二極管上產生的電壓比較大(0.5V左右),當輸出的電壓很低的時候,二極管的電壓降就占了很大的比重,它消耗的功率相對較大,所以在大電流,小電壓輸出時候效率偏低。  
      02     同步的優(yōu)缺點       ◆效率較高   一般MOS管的內阻非常小,在流過相同電流條件下,其導通電壓降遠遠小于普通肖特基二極管的正向導通壓降,則MOS管的損耗功率遠遠比二極管的小,所以同步整流的效率會高一些 。  
   
  ◆穩(wěn)定性不足   Mos管需要驅動電路,同步整流需要為MOS管額外添加一個控制電路,使得上下兩個MOS管能夠同步,相對于非同步,同步的控制電路相對復雜,電路越復雜,穩(wěn)定性越不可靠,若邏輯出現(xiàn)混亂,上下管同時導通,則系統(tǒng)必定失效。  
 
       三、     同步與非同步的選擇      
  選擇使用同步還是非同步主要從效率、成本和可靠性三個方面來考慮。  
  對于較高輸出電壓,較高的占空比,非同步系統(tǒng)中的肖特基二極管與同步整流的下功率管的功耗都比較少,此時同步整流與非同步整流的轉換效率差異不明顯;  
   
  而對于低輸出電壓,低占空比,大電流應用來說,采用同步整流的轉換效率相對較高。  
 

綜上,如果要求效率比較高而對成本和可靠性的要求不太高的話,就可以選用同步整流方案;若對效率要求不是很高,則[敏感詞]非同步,其可靠性比較好。




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