同步整流的工作原理
同步整流是采用通態(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(xiàng)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(shì)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(shí)的伏安特性呈線性關(guān)系。用功率MOSFET做整流器時(shí)，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。
1、基本的變壓器抽頭方式雙端自激、隔離式降壓同步整流電路
2、單端自激、隔離式降壓同步整流電路
單端降壓同步整流器的基本原理圖
基本原理如上圖所示，V1及V2為功率MOSFET，在次級(jí)電壓的正半周，V1導(dǎo)通，V2關(guān)斷，V1起整流作用；在次級(jí)電壓的負(fù)半周，V1關(guān)斷，V2導(dǎo)通，V2起到續(xù)流作用。同步整流電路的功率損耗主要包括V1及V2的導(dǎo)通損耗及柵極驅(qū)動(dòng)損耗。當(dāng)開關(guān)頻率低于1MHz時(shí)，導(dǎo)通損耗占主導(dǎo)地位；開關(guān)頻率高于1MHz時(shí)，以柵極驅(qū)動(dòng)損耗為主。
3、半橋他激、倍流式同步整流電路
單端降壓式同步整流器的基本原理圖
該電路的基本特點(diǎn)是：
1）變壓器副邊只需一個(gè)繞組，與中間抽頭結(jié)構(gòu)相比較，它的副邊繞組數(shù)只有中間抽頭結(jié)構(gòu)的一半，所以損耗在副邊的功率相對(duì)較小；
2）輸出有兩個(gè)濾波電感，兩個(gè)濾波電感上的電流相加后得到輸出負(fù)載電流，而這兩個(gè)電感上的電流紋波有相互抵消的作用，所以，最終得到了很小的輸出電流紋波；
3）流過每個(gè)濾波電感的平均電流只有輸出電流的一半，與中間抽頭結(jié)構(gòu)相比較，在輸出濾波電感上的損耗明顯減小了；
4）較少的大電流同步整流原理連接線（high current inter-connection），在倍流整流拓?fù)渲?，它的副邊大電流連接線只有2路，而在中間抽頭的拓?fù)渲杏?路；
5）動(dòng)態(tài)響應(yīng)很好。
它唯一的缺點(diǎn)就是需要兩個(gè)輸出濾波電感，在體積上相對(duì)要大些。但是，有一種叫集成磁（integrated magnetic）的方法，可以將它的兩個(gè)輸出濾波電感和變壓器都集成到同一個(gè)磁芯內(nèi)，這樣可以大大地減小變換器的體積。