圖1:異步整流(Asynchronous Rectification)原理圖
核心特點(diǎn):
續(xù)流路徑:當(dāng)上橋MOS管(Q1)關(guān)閉時(shí),電感(L)通過續(xù)流二極管(D1)釋放能量,形成電流回路。
器件選擇:D1通常為肖特基二極管(VF≈0.3-0.7V),其導(dǎo)通壓降固定,但會在大電流下產(chǎn)生顯著損耗。
適用場景:適合高輸出電壓(如5V以上)、低成本需求的設(shè)計(jì)(如家電、適配器等)。
圖2:同步整流(Synchronous Rectification)原理圖

核心特點(diǎn):
核心特點(diǎn):
續(xù)流路徑:Q1關(guān)閉時(shí),下橋MOS管(Q2)主動導(dǎo)通,替代二極管完成續(xù)流。Q2的導(dǎo)通電阻(Rds(on))極低(如50mΩ),壓降僅數(shù)毫伏。
控制要求:需精確控制Q1和Q2的開關(guān)時(shí)序,設(shè)計(jì)死區(qū)時(shí)間(Dead Time)防止上下管直通(Shoot-Through)。
適用場景:適合低輸出電壓(如1.2V)、大電流、高效率需求的場景(如服務(wù)器電源、電動汽車充電樁等)。
電路工作模式分析
關(guān)鍵差異對比
異步整流的輕載問題: 輕載時(shí),電感電流可能降至零,二極管進(jìn)入不連續(xù)導(dǎo)通模式(DCM),導(dǎo)致輸出電壓振鈴(高頻噪聲)。
同步整流的雙向?qū)ǎ?Q2的MOS管允許電流反向流動(如輕載時(shí)電感電流反向),維持連續(xù)導(dǎo)通模式(CCM),避免振鈴。
設(shè)計(jì)建議
效率優(yōu)先:選擇同步整流,尤其低電壓(<3.3V)、大電流(>5A)場景。
成本敏感:異步整流在輸出電壓較高時(shí)(如12V)損耗占比低,性價(jià)比更優(yōu)。
混合方案:多路輸出電源中,主通道用同步整流,輔助通道用異步整流,平衡效率與成本。
附:電路仿真與實(shí)測數(shù)據(jù)參考
效率對比:在12V轉(zhuǎn)1.5V/10A場景中,同步整流效率可達(dá)95%,異步僅80%。
熱管理:同步整流的MOS管需優(yōu)化散熱設(shè)計(jì)(如銅皮面積、過孔陣列)以應(yīng)對高功率密度。
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