1、4.3 同步整流技术,4.3.1 同步整流技术的基本概念 .,同步整流（Synchronous Rectifier，SR），是指在开关电源中采用开关管代替二极管来实现整流的功能，其目的是降低整流电路的导通损耗。 同步整流通常应用于电压低、电流大的开关电源中。其导通压降低，可以大大降低损耗，提高效率。因此一般采用MOSFET作为开关管。 当整流电路的输出电压低至2V或者更低时，即便采用肖特基二极管作为整流器件也是不合适的，因为SBD的导通压降在0.60.8V之间，相反，低压功率MOSFET的导通压降却相对低得多，例如intersil公司产品型号为HUF67145P3的器件（Uds=30V，Id=
2、75A），其导通电阻Ron=4.5m，若输出电压U0=2V，负载电流I0=20A，则器件导通压降为Ut0=90mV，因此利用低压功率MOSFET作为整流器件可以提高电路效率。,MOSFET的基本特性,a) 电路图形符号 b) MOSFET工作特性,作为同步整流管的MOSFET，一般选用N沟道（N沟道导通电阻是 P沟道的一半）。整流电路中电力MOSFET的导通方向是从源极S到漏极D，,（1）单相全波整流电路 （2）同步整流电路原理图,1 ） MOSFET的栅极驱动电压必须与源极电压相位保持同步才能完成整流，故称之为同步整流； 2）同步整流MOSFET工作在正向阻断而反向导通的状态，其栅压脉冲应保
3、持 = 0 0 1 0 即工作在第三象限。,4.3.2 同步整流管的驱动时序(1) 存在电流上升时间 下降时间，可以在这个过 程对MOSFET驱动； （1）开通 td(on)0，在正向电流 出现以后导通，电流先流过 体二极管，造成较大的导通损耗，因此希望td(on)越小越好； td(on)=0，在正向电流出现时驱动整流管导通。,（2）关断 td(off)0，正向电流下降至 0后，将反向流动，直到整流 管关断； td(off)=0，正向电流下降到0时 关断整流管。因此，在正向电流到达时要及时开通整流管，正向电流下降至0时要及时关断整流管。,4.3.3 同步整流管驱动电路分类,1）双向驱动方式：同
4、步整流管既可以正向流动，也可以反向流动；2）单向驱动方式：同步整流管只能正向电流，和二 极管的功能完全一样。双向驱动方式：在U2正 半周，V1导通，整流； 在U2负半周，V2导通， 续流。,双向驱动方式,（2）单向驱动方式： 需要检测整流的电流，当电流反向时，立即发出关断、 信号，同步整流管关断。,（1）电流检测法 （2）电压检测法,4.3.4 同步整流双向 驱动方式 1 驱动逻辑信号 （1）带复位绕组的 正激变换器当Q导通时，同步整流管 SR1导通，SR2截止； 当Q截止时，同步整流管 SR2导通，SR1截止；驱动信号为SR1=Q，SR2= ,（a）带复位绕组的正激变换器,（b）同步整流管的
5、驱动逻辑信号,（2）有源箝位正激变换器主开关Q1导通、辅助开关Q2截止时，SR1导通，SR2截止；主开关Q1截止、辅助开关Q2导通时， SR1截止，SR2导通；驱动信号：SR1=Q1，SR2= 1,（a）有源箝位正激变换器,（b）同步整流管的驱动逻辑信号,（3）反激变换器驱动信号： SR2= 2,（a）反激变换器,（b）同步整流管的驱动逻辑信号,（4）推挽变换器 （a）全波整流 Q1导通， SR1导通，SR2截止； Q2导通， SR2导通， SR1截止； （b）倍流整流 Q1导通， SR1导通，SR2截止； Q2导通， SR2导通， SR1截止；驱动信号： SR1= 2 SR2= 1,（a）全
6、波整流,（C） 同步整流管驱动逻辑信号,（b）倍流整流,（5）半桥变换器 对称控制：两开关管分别在正负半周导通且导通时间相同； 驱动信号： SR1= 2 SR2= 1 不对称导通：两只开光管互补导通，导通时间不相等。 驱动信号： SR1=Q1 SR2=Q2,（a）全波整流,（b）倍流整流,（c）对称控制,（d）不对称控制,2 它驱式电路主开关驱动信号由PWM 经延时电路提供；同步整流管驱动信号 由PWM按照各变换器的 驱动信号进行处理后 经延时及隔离提供；,（a）同步整流它驱式电路,3 自驱式电路自驱动方式是指利用变 换器中高频变压器的二 次绕组来驱动同步整流 管，不需要增加额外的 电路。存在缺陷：变压器二次电压脉冲不能严格遵守驱动逻辑信号；变压器二次侧电压不恒定，太高或太低都不能直接驱动整流管。,（a）同步整流管自驱动电路,
