開關(guān)電源同步整流芯片工作原理

時(shí)間：2022-08-04作者：深圳市標(biāo)源微半導(dǎo)體有限公司瀏覽：516

隨著開關(guān)電源技術(shù)的不斷發(fā)展，低電壓大電流降低功耗已成為電源工程師的難題，開關(guān)電源的損耗主要由功率開關(guān)管損耗、高頻變壓器損耗、輸出端整流管損耗三部分組成，開關(guān)電源同步整流芯片有利于降低電路的整體功率消耗，以滿足六級(jí)能效的需求。
開關(guān)電源同步整流芯片工作原理：同步整流是采用通態(tài)電阻較低的**功率MOSFET，來取代整流二極管以降低整流損耗的一項(xiàng)新技術(shù)，它能有效提高變換器的轉(zhuǎn)換效率，并且不存在由肖特基勢(shì)壘電壓而造成的死區(qū)電壓，并可利用其二次側(cè)的優(yōu)勢(shì)改善電源指標(biāo)。
 


同步整流從拓?fù)浼軜?gòu)角度可分為High side和Low side兩大類，但從控制策略角度來看，同步整流可分為DCM模式和CCM模式，而CCM模式又以預(yù)測(cè)關(guān)斷和快速關(guān)斷為主導(dǎo)，那么他們之間又有什么優(yōu)缺點(diǎn)呢。
同步整流DCM模式


優(yōu)點(diǎn)：算法簡(jiǎn)單可靠，外圍精簡(jiǎn)。
缺點(diǎn)：控制算法與MOSFET通態(tài)電阻相關(guān)；SR須與原邊芯片配合，僅能工作在不連續(xù)導(dǎo)電模式。
CCM模式--預(yù)測(cè)關(guān)斷


由SR開關(guān)波形撲捉Vg/n、Vo、T1信息，根據(jù)負(fù)秒平衡原理，估算SR關(guān)斷點(diǎn)：


優(yōu)點(diǎn)：控制算法與MOSFET通態(tài)電阻無關(guān)，應(yīng)用靈活；SR深度導(dǎo)通，轉(zhuǎn)換效率高。
缺點(diǎn)：需采用電阻及積分電容提取相關(guān)信息，外圍復(fù)雜、誤差大；伏秒不平衡工況下(模式切換)有技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
CCM模式--快速關(guān)斷


優(yōu)點(diǎn)：算法簡(jiǎn)單可靠，外圍精簡(jiǎn)。
缺點(diǎn)：控制算法與MOSFET通態(tài)電阻相關(guān)；SR在t1~t2區(qū)間非深度導(dǎo)通，轉(zhuǎn)換效率有所降低。
通過以上幾種模式我們看出，同步整流控制器無論是那種模式都是具有算法簡(jiǎn)單可靠，外圍精簡(jiǎn)等優(yōu)點(diǎn)，下面推薦一款開關(guān)電源同步整流芯片PN8308H。
PN8308大功率同步整流芯片內(nèi)置10mΩ 80V Trench MOSFET，控制器實(shí)時(shí)跟蹤功率MOSFET電流，進(jìn)一步加快關(guān)斷速度，以提高電流輸出能力，提升轉(zhuǎn)換效率，PN8308H開關(guān)電源同步整流芯片集成了較為全面的輔助功能，包含輸出欠壓保護(hù)、較小導(dǎo)通時(shí)間等功能，適用于CCM，DCM和QR工作模式，用于在高性能AC/DC反激系統(tǒng)中替代次級(jí)整流肖特基二極管，廣泛應(yīng)用于9V/12V輸出適配器。

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