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  • 同步開關(guān)電源與異步開關(guān)電源介紹
    • 發(fā)布時間:2023-03-16 18:40:12
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    同步開關(guān)電源與異步開關(guān)電源介紹
    開關(guān)電源:同步與非同步
    (1)非同步
    如果說我們的high mosfes和LOW mosfes同步的時候,會發(fā)現(xiàn)有些應(yīng)用它就叫開關(guān)管,并沒有叫high mosfes和LOW mosfes,也就是高端mos管和低端mos管;那么這種情況的肯定就是非同步的,因為他只有一個mos管(或者說開關(guān)管)所以他不用去強調(diào)同步于非同步了。
    (2)同步
    同步是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET,來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術(shù)。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓。功率MOSFET屬于電壓控制型器件,它在導(dǎo)通時的伏安特性呈線性關(guān)系。用功率MOSFET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。
    區(qū)分同步與非同步
    在應(yīng)用中上下管都有場效應(yīng)管的都有場效應(yīng)管的就同步的,只有一個上管的開關(guān)的就是非同步的,或者說如下圖兩個的buck電路,在主功率那一-級中的功率開關(guān)管是我們常見的如圖1,而下的續(xù)流二極管變成了開關(guān)管,那么這個開關(guān)管就叫同步場效應(yīng)管如圖2。那么圖1就是非同步的,而圖2就是同步的。
    同步 非同步 開關(guān)電源
    同步 非同步 開關(guān)電源
    同步與非同步的優(yōu)缺點
    (1)非同步的優(yōu)缺點
    在輸出電流變化的情況下, 二極管的電壓降相當恒定
    當續(xù)流二極管正向?qū)〞r,輸出電流變化,二極管的正向壓降是恒定不變的,鍺管的壓降為0.2-0.3V,硅管的壓降為0.7V。
    效率低
    因為二極管的電壓降恒定,所以當流過二極管的電流很大的時候,原本在二極管上很小的電壓再乘以電流之后,輸出的電壓很低的時候,這時候的二極管的小電壓降就占了很大的比重,它的消耗功率就很可觀了,所以在大電流的時候效率就會減低了。
    比較便宜
    大家都知道的二極管的價格肯定是比MOS的價格便宜的,這里說是可以是同等條件下的,大家都是用同一個襯底的情況下。如果說-一個是普通襯底的mos管,而另外一個是碳化硅襯底的二極管,或者說一個是低壓的mos管和一個高壓的二極管,那么他們的價格就不一定是二極管的比mos管的便宜了。
    可采用較高的輸出電壓
    在輸入電壓比較高的時候使用是比較好的,因為在輸出電壓高時,二極管的正向?qū)▔簝r所占的比重就很小,對效率的影響就比較低,而且它的電路結(jié)構(gòu)比較簡單,不需要外加控制電路,生產(chǎn)的工藝流程也會比較簡單。
    (2)同步的優(yōu)缺點
    MOSFET具有較低的電壓降
    在MOSFES的參數(shù)中有一個很重要的參數(shù)那就是MOSFES的導(dǎo)通電阻Rds on,一般情況MOSFES的導(dǎo)通電阻Rds on是非常小的,一般都為毫歐級別,所以MOSFES在導(dǎo)通之后的壓降非常比較低的。
    效率較高
    在相同的條件下,一般的MOS管的導(dǎo)通電壓降遠遠小于普通肖特基二極管的正向?qū)▔航档模栽陔娏鞑蛔兊那闆r下,MOS管的損耗功率是遠遠比二極管小的,所以說使用MOS管的效率會比使用二極管的效率會高
    需要額外的控制電路
    Mos管需要驅(qū)動電路的,所以說同步的需要為MOS管額外添加一個控制電路,使得上下兩個MOS管能夠同步,而非同步的二極管是自然整流的,所以不需要額外添加驅(qū)動控制電路,所以所先對非同步,同步的電路也會比較復(fù)雜。
    成本比較高
    由于一般相同mos管的價格比二極管高,而且mos管還需要驅(qū)動電路,驅(qū)動ic,所以在成本上同步的比非同步的制造成本相對會貴一-些,p生產(chǎn)的流程工藝也會復(fù)雜一些。
    同步與非同步的選擇
    效率
    在看完各自的優(yōu)缺點之后,在制作時到底該如何選擇同步于非同步呢?如果要求效率比較高,而成本高一點無所謂的話,那么必定是要選擇的同步的。上面也提到了, mos管損耗小,可以提高效率,但它也比較貴,成本也高。
    成本
    同步也非同步之間,非同步的續(xù)流是二極管,它的的價格比mos管便宜,而且不需要額外的控制電路,電路簡單的多,所以它無論是材料成本還是制作成本都要比同步的低,所以在要求效率不是很高的時候也可以選擇非同步。
    可靠性
    還有一個就是可靠性,非同步的可靠性肯定是比同步的更加可靠的,為什么呢,因為mos管不可能是理想的開關(guān),它也是有開通時間和關(guān)斷時間的,所以如果上下兩個管子的死區(qū)時間沒有控制好,使上管的關(guān)斷時間和下管的開通時間有重疊,造成有直通現(xiàn)象,那么mos管就會因電流過大而損壞。
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