同步整流培训
开关电源新技术--同步整流
第五章开关电源新技术5-1电源PFC技术5-2 同步整流技术同步整流的概念整流电路是DC/DC变换器的重要组成部分,传统的整流器件采用功率二极管。
由于功率二极管的通态压降较高(压降最小的肖特基二极管也有0.55~0.65 V),因此整流损耗较大。
由于集成电路已逐渐采用微功耗设计,供电电压逐渐降低,某些工作站和个人电脑要求有3.3 V甚至低至1.8 V的供电电压[1]。
显然,DC/DC变换器在输出如此低的电压时,整流管的功耗占输出功率的比重将更大,致使变换器效率更低。
另一方面,仪器设备的小型化设计要求尽量缩小其电源的体积,但耗散功率大恰成为电源小型化、薄型化的障碍。
80年代初,高频功率MOSFET刚开始得到发展,NEC公司的S.IKEDA等人就提出了一种新的整流管[2],即采用功率MOSFET代替功率二极管作为整流元件,从而实现了输出整流管通态压降小、耗散功率低,效率高的DC/DC变换器。
功率MOSFET是一种电压型控制器件,它作为整流元件时,要求控制电压与待整流电压的相位保持同步才能完成整流功能,故称为同步整流电路。
为满足更高频率、更大容量的同步整流电路的需要,人们不断地探索并提出更新的功率MOSFET结构[3]。
5-2-1 自控制同步整流电路拓扑分析图1为倍流同步整流有源箝位DC/DC变换器的主电路拓扑图。
变换器采用有源箝位电路,Vin 为直流输入电压,S1为主开关,S2为辅助开关,S 3和S4为同步整流管(S1~S4均为N型MOS管),T为隔离变压器,S2和C组成有源箝位网络。
D1~D4代表S1~S4的体二极管,C1~C4代表S1~S4的等效结电容,Llk为T的漏感,Lm 为T的励磁电感,T1为理想变压器,变比为N∶1。
工作时S1和S 2轮流导通,当S1关断时,S2导通,箝位电容C被并联到T的原边,为漏感电流提供一个低阻抗的无损耗的通路,从而在每个开关周期中以最小的损耗来吸收和回放电能,同时变压器T铁心磁通又可自动复位。
同步整流技术培训-PPT文档资料
2
一、传统二极管整流电路面临的问题
随着电子技术的发展,使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。低电压工 作利于降低电路的整体功率消耗,但也给电源设计提出了新的难题。
开关电源损 耗主要来源
高频变压器 功率开关管
输出端整流管
在低压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,输出端整流管的损耗 尤为突出。快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(UFRD)可达1.0~1.2V,即 使采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约0.6V的压降,这就导致整流 损耗增大,电源效率降低。
四、同步整流的类别和说明
根据功率 MOS 2SR 驱动形式的不同 ,得到如下同步整流器的分类图。
它激式 交叉式
正激有源钳位式 正激谐振复位式 正激多谐振式
√
同步整流技术 自激式
电流感应式 感应式 电压感应式
√
7
四、同步整流的类别和说明
交叉式同步整流 器( Cross SR)
定义: 交叉式 SR因为 SR1、 SR2 的栅极和漏极 通过主变压器交叉联接而得名. 其特点: SR 管的驱动网络简单,利用主变压器次 级的电压来实现 SR 管的开通与关断 ,无需附加 驱动器和附加变压器。
现代高频开关电源之同步整流技术 Synchronous Rectifier(SR) Technology
By DQA Terry Wang 2019-02-01
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Agenda 目录
传统二极管整流电路面临的问题 同步整流技术及其特点 同步整流的基本原理 同步整流的类别和说明 典型电路实例分析 同步整流的功率MOSFET最新进展 GW-EPS1000DA(90+)同步整流设计分析 同步整流典型案例分享
同步整流讲义
计算出MOS的VGS电压后,再回忆一下自驱同步整流的原理图,整流管的 VGS就是续流管的VDS,续流管的VGS就是整流管的VDS,这样,我们就 确认了MOS的VDS电压了 下一步我们要计算MOS所需的电流了
在计算电感时,我们已经知道电感的纹波电流是4.2A左右,所以,流过电感 的峰值电流为:
流过整流MOS的有效值电流为:
根据公式,我们计算一下钳位电容大小
可以看出,跟我们经验取值还是有些偏差的,一 般我的经验值都在100nF~220nF左右,所以, 这个电容的大小是可以调节的了,调节的范 围还是比较高的,但最终是要满足主MOS的 电压应力和综合动态等因素了
第八步:确认初级MOS
前面在计算其它过程中,已经算出了VDS电压,变压器的有效值电流,我们在选 择是,要综合考虑MOS高温下工作,电流值是会减少的.选择电流太大的 MOS,Qg也相对会比较大,并且成本也会比较高,各个因素综合考虑,选择一 个比较合适的MOS.这次设计,我们选择了一个6.7A,150V的MOS,它的Qg是 35nC,Rds(on)是41mR. 计算一下MOS的损耗: 开通损耗: 前面讲达,我们主开关管是能实现软关断的,开通是否软开关,跟负载情况有关, 相对来说,把开通损耗算一下就可以,在整个负载段,我们按经验在40%负载 情况出现最大开能损耗,我们计算如下:器总损耗估算:
再估算一下环境温度为40度时的温度(热阻厂家有给出)
第七步:有源钳位电路 首先确认关键点电压
计算时我们先忽略漏感的影响,那么,根据变压器的伏秒值平衡 简化一下:
这个公式一看,其实就是BOOST电路的升压公式,所以这种LOW-SIDE钳 位模式也可以理解成升压钳位模式 主MOS的VDS压降:Vds=VCL 复位电压: 换算一下
开关电源原理分析与制作教学课件:同步整流技术及电路介绍
1. 栅极电荷转换技术(Gate charge commutation) 栅极电荷转换技术的原理
该技术的电路简单,只需要一个附加的绕组,充分利用了同步整流管的
门-源电容。两个二极管在此的作用是用来箝位SR门源电压。当不接这两个二
极管时,SR 开通时的驱动电压为附加绕组上电压的一半,关断后门源电压为
NTD4857的datasheet IRFP460的datasheet
4
三、副边同步整流管的驱动技术分析与研究
同步整流技术的核心问题是同步整流管的驱动问题,根据同步 整流管的驱动信号来源,可以将同步整流管的驱动方式分为外部驱 动式(controller driven)和自驱动式(self-driven),相对于自 驱动方式,外部驱动方式不仅需要额外的器件,增加电路的复杂性, 提高电路的成本,而且其对于电路效率的贡献也很少,因此在实际 的电路中很少采用外部驱动方法。
***
TX1
***
D2 D1N4148
IRF530
R1 C1
Q2
1、 用肖特基二极管进行整流,而肖特基二极管的正向压降一般
为0.3v。副边电路二极管的损耗:0.3*50=15W,而输出才90W。
损耗占副边总的功率为:15/(15+90)=14.3%。因此,必须采用同
步整流技术,用MOS管来替代二极管。
同步整流
一、 为什么要采用同步整流? 二、 同步整流管的datasheet分析 三、副边同步整流管的驱动技术分析与研究 四、 副边同步整流驱动方式
1 1
一、为什么要采用同步整流?
D1
470u
IRF530
D1N4148
L1
电源输出: 1.8V/50A
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电源设计的同步整流技术
电源设计的同步整流技术随着科技的发展,电力需求不断增加,对高效能源的需求也逐渐增加。
因此,同步整流技术应运而生。
同步整流技术是指在电源设计中采用一种控制方法,使得输出电流与输入电流同步,从而提高整体系统的效率和稳定性。
同步整流技术的原理是通过对输入和输出的电流进行精确的控制,使其在时间和幅度上保持同步。
这样可以避免功率损耗和系统能量浪费,从而实现高效能源的利用。
与传统的非同步整流技术相比,同步整流技术具有更高的转换效率和更低的电压波动。
在同步整流技术中,有两种常见的实现方式:主动式和无源式。
主动式同步整流技术是通过电路中的开关管进行控制,实现输入和输出电流的同步。
主动式同步整流技术的特点是具有高效率和高可靠性,适用于大功率和高频率的应用。
常见的主动式同步整流电路包括有源整流器、LLC谐振整流器等。
无源式同步整流技术是通过电路中的无源元件(如二极管、电感器等)进行控制,实现输入和输出电流的同步。
无源式同步整流技术的特点是结构简单、成本低廉,适用于小功率和低频率的应用。
常见的无源式同步整流电路有无源整流桥、谐振型无源整流器等。
无论是主动式还是无源式同步整流技术,在设计过程中都需要考虑一些关键因素。
首先,要考虑电源的输入和输出功率的匹配。
输入功率越接近输出功率,整流效率就越高。
其次,还需要考虑电路的设计参数,如开关频率、电感和电容的选择等。
合理的设计参数可以提高整流系统的效率和稳定性。
同步整流技术不仅可以应用于传统的交流-直流电源设计,还广泛应用于新能源领域,如风电、太阳能等。
在这些领域中,同步整流技术可以将可再生能源转换为可用的电能,提高能源转换效率,促进可再生能源的开发和利用。
综上所述,同步整流技术是一种提高电源设计效率和稳定性的重要方法。
在电力需求不断增加和对高效能源的需求日益增加的背景下,同步整流技术具有重要的应用前景。
通过不断的研究和创新,同步整流技术有望在未来实现更高效、更稳定的能源转换。
4.3 同步整流技术
(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
(2)关断
① td(off)<0,正向电流下降至 0前关断,此时电流将流过体 二极管,产生较大损耗; ② td(off)>0,正向电流下降至 0后,将反向流动,直到整流 管关断; ③ 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。
(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;
(a)有源箝位正激变换器
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=�����
驱动信号: SR2=������2
• 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 ①td(on)<0,在正向电流出 现前导通,会造成电路短 路,损坏电路; ② 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; ③ td(on)=0,在正向电流出现时驱动整流管导通。
(a)同步整流管自驱动电路
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 0.6~0.8V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=75A),其导通电阻Ron=4.5mΩ,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。
同步整流技术
SC010N04LS
同步整流的分类
• BUCK 同步整流电路与波形
同步整流的分类
• Boost 同步整流电路与波形
同步整流的分类
• Flyback 同步整流电路与波 形
同步整流的分类
• 复位绕组Forward 同步整流电路与波形
同步整流的分类
• 有源钳位Forward 同步整流电路
同步整流的分类
• LLC半桥同步整流电路与波形
同步整流的分类
• 全动方式
电压型自驱动 自驱动 电流型自驱动 同步整流 驱动方式 半自驱
外部驱动
同步整流的驱动方式
• 电压型自驱动同步整流电路特点
� 驱动电压:SR所在回路中的某一电压 � 要求:波形转换快,时序准确,无死区 � 优点:电路简单,实用,节约成本 � 缺点:驱动方式随电路结构而不同;受输入电压变化范 围的影响;受变压器漏感影响;不能用于并联工作的 SR-DC /DC变换器中;对变换器轻载时的工作有影响。 存在死区,驱动波形不好,驱动电压和时序不好安排。
V in
Ro n
Lo u t
Q1_H S Ro ff Dg
Lout
Q2_S R
V in
Q2_S R is d
上管慢开快关
PCB layoyt 环路小
同步整流的MOSFET
抑制BUCK同步整流管关断波形尖峰
Q1_H S Lo u t Q1_H S LL K
Lo u t
LL K Q2_S R
V in
D1
同步整流的驱动方式
增强驱动能力
• 反激原边隔离驱动同步整流电路
同步整流的驱动方式
• 外部专用同步整流驱动 IC电路
同步整流的MOSFET
同步整流技术培训_2022年学习资料
CEC-@业-中国电子-三、同步蓬流的基本原理-CHINA ELECTRONICS-Greatwal-左图 为常用SR电路,其中VM1、VM2为功率MOS-管.VD1、VD2为SBD.VM1、VD1组成SR1整流管 VM2、-VD2组成SR2续流管.-VM2 SR2-工作过程如下:-驱动2-当主开关管VM关断时,驱动1和 给出信号,使VM2导-通,VM1关断,VM2起续流作用:-当VM导通时,VM2关断,VM1开通,VM1起整 的作用,-VM;-由于驱动信号传递和M1、VM2栅极电压达到阈值电压-Uh需要一定时间(死区时间),该时间 VM1和VM2尚未开-通,则VD1和VD2分别导通或共同导通,以便提供电流通路-图】同步整流器原理图-根据 R工作原理,同步整流网络的功率损耗主要包括:-①VD1和VD2的导通损耗;②VD1和VD2的反向恢复损耗; ③VM1和VM2的导通损耗;④VM1和VM2的驱动损耗-b-当开关频率>1MHz时VM1和VM2的栅极驱动 耗占整流☒-络总损耗的主要部分;而开关频率<1MHz时VM1和VM2的导-U一-通损耗占主导地位。低频情况 ,应尽量减小VD1和VD2的-导通时间,或消除VD1和VD2的导通,则电源效率会显著提高-时间:-而达到这 目的,关键是优化VM1和VM2的驱动波形,使其接-图2同步整流器理想驱动波形-近于方波,能快速地导通或关断 M1和VM2.VM1和VM2理想-驱动波形如左图2.其中Uth1和Uth2分别为VM1和VM2的阈值-电压 一般n channel MOS管的为0.6V~1.4V
CEC-®业-中国电子-二、同步整流技术及其特京-CHINA ELECTRONICS-Greatwall步整篪枝术特点-1.同步整流特性-功率MOS管属于压控型器件,在导通时的伏安特性-呈线性关系。作整流器用的 率MOS管,要完成整-流功能,栅极电压必须与被整流电压的相位保持同-步,即具有同步整流特性-2.高效整流特 -功率M○S管实属一个双向导电型器件,其完整的漏源伏-安特性包括左图的以原,点对称的第一、三象限第一象限示MOS管的正向导电特性,第三象限则表示反向导电特-性同步整流技术正是利用该双向导电特性来达到提高整-流效 的目的.-与主开关MOS管比较,作为整流/续流用的同步MOS管要-求具有:低Dson、体二极管body d ode反向恢复电荷小-栅极阻抗小和开关特性好等特点.而主M○S管常为硬开关,-则要求开关速度快,以减小开关 耗-图1 MOSFET的伏安特性曲线
同步整流技术101
同步整流电路分析_电源技术概要一、传统二极管整流电路面临的问题近年来,电子技术的发展,使得电路的工作电压越来越低、电流越来越大。
低电压工作有利于降低电路的整体功率消耗,但也给电源设计提出了新的难题。
开关电源的损耗主要由3部分组成:功率开关管的损耗,高频变压器的损耗,输出端整流管的损耗。
在低电压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,输出端整流管的损耗尤为突出。
快恢复二极管(FRD)或超快恢复二极管(SRD)可达1.0~1.2V,即使采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约0.6V的压降,这就导致整流损耗增大,电源效率降低。
举例说明,目前笔记本电脑普遍采用3.3V甚至1.8V或1.5V的供电电压,所消耗的电流可达20A。
此时超快恢复二极管的整流损耗已接近甚至超过电源输出功率的50%。
即使采用肖特基二极管,整流管上的损耗也会达到(18%~40%)P O,占电源总损耗的60%以上。
因此,传统的二极管整流电路已无法满足实现低电压、大电流开关电源高效率及小体积的需要,成为制约DC/DC变换器提高效率的瓶颈。
二、同步整流的基本电路结构同步整流是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET,来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。
它能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。
功率MOSFET属于电压控制型器件,它在导通时的伏安特性呈线性关系。
用功率MOSFET做整流器时,要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能,故称之为同步整流。
1、基本的变压器抽头方式双端自激、隔离式降压同步整流电路2、单端自激、隔离式降压同步整流电路图1 单端降压式同步整流器的基本原理图基本原理如图1所示,V1及V2为功率MOSFET,在次级电压的正半周,V1导通,V2关断,V1起整流作用;在次级电压的负半周,V1关断,V2导通,V2起到续流作用。
同步整流电路的功率损耗主要包括V1及V2的导通损耗及栅极驱动损耗。
整流机组培训
整流机组的作用
• 轻轨一号线采用DC1500V供电,正常由两端 牵引降压混合所向某一供电分区集中双边 供电。 • 整流机组的作用就是通过2台牵引变压器将 高压侧AC 35KV降压成AC 1180V,然后再通 过2台整流器将AC 1180V整流成DC 1500V通 过下侧断路器给接触网供电,保证电客车 正常取电运行。
• 主电路
.
牵引变压器的 网侧绕组采 用延边三角 形,一台整 流变压器移 相 +7.5°, 另一台整流 变压器移相 - 7.5°,二 台整流器组 成24脉波整 流。
整流机组的保护
• • • • • 四报警 1、柜门打开报警 2、一个快熔坏报警 3、铜母排温度超80度报警 4、散热片温度140度报警
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• 牵引变压器 • 1、本体清洁,无放电(需熄灯进行),无 凝露; • 2、连接部分应牢固,连接良好; • 3、变压器绕组、铁芯运行温度正常; • 4、变压器设备室通风良好
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• • • • • 四跳闸 1、2个快熔坏跳闸 2、铜母排温度超90度跳闸 3、散热片温度超150度跳闸 4、压敏电阻工作跳闸
整流机组日常巡视项目
• 整流器 • 1、整流器无异声、异味,温度显示正常; • 2、整流元件无过热及放电痕迹,电容器无 膨胀和渗油; • 3、交流进线电压、直流输出电压显示正常; • 4、绝缘子无积尘、无破损、无裂纹。
整流机Байду номын сангаас培训
目录
• • • • • 一、整流机组的组成 二、整流机组的作用 三、整流机组的原理 四、整流机组的保护 五、整流机组日常巡视项目
整流机组的组成
• 一号线正线加车辆段共有九个牵引降压混 合所,每个牵引降压混合所配置有一套整 流机组,以通过下侧断路器给予接触网供 电。 • 整流机组由2台35KV/1180V牵引变压器以及 2台24脉波整流器组成。
整流基础及电气基础
电气基础及整流基础培训一、电气基本概念1、直流电:是指方向和时间不作周期性变化的电流,又称恒定电流。
直流电任何时间电流都是从导体的一端流向另一端,电流的方向是唯一的(电流方向是正极流向负极),我公司电解电及电池等均为直流电。
2、交流电:交流电也称“交变电流”,简称“交流”。
一般指大小和方向随时间作周期性变化的电压或电流,它的最基本的形式是正弦电流。
3、电流:电荷有规则的定向流动,就形成电流,习惯上规定正电荷移动的方向为电流的实际方向。
电流方向不变的电路称为直流电路。
单位时间内通过导体任一横截面的电量叫电流(强度),用符号I表示。
电流(强度)的单位是安培(A),大电流单位常用千安(KA)表示,小电流单位常用毫安(mA),微安(μA)表示。
1 mA=1000μA1A =1000 mA1KA=1000A4、电压:也称作电势差或电位差,是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。
其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所作的功,电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。
电压的单位是伏特(V),根据不同的需要,也用千伏(KV),毫伏(mV)和微伏(μV)为单位1mV=1000μV1V=1000 mV1KV=1000V5、电阻导体对电流起阻碍作用的能力称为电阻,用符号R表示,单位为欧姆(Ω),常用的单位千欧(KΩ),兆欧(MΩ)。
1 KΩ=1000Ω1 MΩ=1000 KΩ6、三相交流电三相交流电是指由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120 °角的交流电路组成的电力系统。
频率我们通常用的是50HZ,电势就是指电压的高低,我们通常的三相中任何一相对地电压为220V,而相与相之间的电压为380V。
我们区分电的相位通常用黄、绿、红来表示A、B、C三相7、电路:电流流过的回路叫做电路,又称导电回路。
电路是由电源、负载加连接导线组成,以及附加开关控制电路的通断电路故障:常见短路和过载短路(1)定义:在电路中,电流不流经用电器,直接连接电源两极,则电源短路。
跟我学-同步整流技术
同步整流技术简介1概述近年来,为了适应微处理器的发展,模块电源的发展呈现两个明显的发展趋势:低压和快速动态响应,在过去的10年中,模块电源大大改善了分布式供电系统的面貌。
即使是在对成本敏感器件如线路卡,单板安装,模块电源也提供了诱人的解决方案。
然而,高速处理器持续降低的工作电压需要一个全新的,适应未来的电压方案,尤其考虑到肖特级二极管整流模块不能令人满意的效率。
同步整流电路正是为了适应低压输出要求应运而生的。
由于一般的肖特基二极管的正向压降为0.3V以上,在低压输出时模块的效率就不能做的很高,有资料表明采用肖特基二极管的隔离式DC-DC模块电源的效率可以按照下式进行估算:我们假设采用0.4V的肖特基整流二极管,印制板的线路损耗为0.1V,则1.8V的模块最大的估算效率为72%。
这意味着28%的能量被模块内部损耗了。
其中由于二极管导通压降造成的损耗占了约15%。
随着半导体工艺的发展,低压功率MOS管的的有着越来越小的通态电阻,越来越低的开关损耗,现在IR公司最新的技术可以制作30V/2.5m Ω的MOS管,在电流为15A时,导通压降为0.0375,比采用肖特基二极管低了一个数量级。
所以近年来对同步整流电路的研究已经引起了人们的极大关注。
在中大功率低压输出的DC-DC变换器的产品开发中,采用低压功率MOSFET替代肖特基二极管的方案得到了广泛的认同。
今天,采用同步整流技术的ON-BOARD 模块已经广泛应用于通讯的所有领域。
2同步整流电路的工作原理整流管导通压降损耗—印制板的线路损耗—原边和控制电路损耗—fcutoufcutououtoutVVVVVVVV⨯++⨯+≈1.0)1.0(η图1 采用同步整流的正激电路示意图(无复位绕组) 同步整流电路与普通整流电路的区别在于它采用了MOS管代替二极管,而MOS管是它驱的开关器件,必须采用一定的方式控制MOS管的开关。
同步整流电路中功率MOS 管的驱动方式主要有两种:自驱动和它驱动。
整流器培训资料
第四章整流器培训资料一整流管的基本知识及参数1. 结构与工作原理P型半导体和N型半导体结合在一起组成的P-N结具有单向导电的特性,大功率平板型二极管就是把一个面积较大的P-N结,两边用铜块压结,并以瓷外壳作为两极之间绝缘而封装起来的。
二极管是两端器件:P型半导体的一端为阳极,用字母A表示;N型半导体的一端为阴极,用字母K表示。
当A端加上正向电压时,整流管表现为一个很小的电阻,流过较大的正向电流,称为正向导通。
当K端加上正电压时整流管表现为一个很大的电阻,几乎没有电流通过,称为反向截止。
当反向电压增加过大时,可使整流管失去反向截止能力而导致P-N结反向击穿。
2. 额定值和特性值半导体的额定值是在规定的工作温度范围内均应满足的极限值,当超过这一极限值时,可导致器件的失效。
特性值则不然,当使用中超过其特性值规定范围时,允许性能指标下降,并不直接导致器件的失效。
对于特性值一般给出典型值或允许范围。
2.1额定值2.1.1 二极管的额定正向平均电流IFAVIFAV是在单相半波电阻性负载条件下,不超过器件的最高结温T jm或规定壳温T c时(我公司生产的二极管规定壳温为100℃),允许通过的正向电流在一个周期的平均值。
特别指出,电流在这里具有结温额定和壳温额定两种表示。
现在国家标准给出半导体器件的IFAV是采用壳温额定。
壳温额定电流一般是指不带散热器的,并非工作时真能用到这么大的电流。
壳温额定电流,在实际使用中能用到多大,要取决于冷却条件(散热器的大小、冷却方式)、环境温度等。
2.1.2 二极管的反向重复峰值电压U RRMU RRM是二极管在最高结温150℃下,允许每秒50次,每次持续时间不大于10ms,重复施加的反向最大脉冲电压。
通常所说半导体的额定电压,对二极管而言就是反向重复峰值电压U RRM 值。
2.1.3 二极管的浪涌电流I FSMI FSM为二极管在结温150℃,施加0.8U RSM的反向重复峰值电压,器件允许通过的工频正弦半波过载峰值电流。
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简化示意图
东科的同步整流命名方式
东科同步整流IC的选型
•参考法:参考规格书上的案例测试参数,DK5V45R20的效率表上是5V2.4A,默认最大工作电流是2.4A.
•估算法:查规格书130摄氏度对应的内阻,导通内阻值x输出电流<60在这个范围左右,IC温度会相对较低,如果温升高请检查散
热设计问题或者换内阻更低的同步整流IC。
东科同步整流的PCB Layout 要点请主意DK5系列这
两个测试点,VCC这
个点不能和其它导电
的物品相连,属于弱
信号,还有一点就是
这款IC的封装是SM-7。
和TO277差别不大!
A
1。
如果在设计上变压器是飞线,而且刚好是手工焊接的话,请把焊接点设计离IC远点,以免烙铁焊接时直接加热芯片,造成同步整流芯片损坏,IC的过锡炉温度在260摄氏度,时间5秒内。
•直接取代旧的二极管,用以提高效率和降低温升;
•新产品设计打样回来,DEMO板制作成功后;
•这两种类型都是要进行调试和测试的,以确认是否正常工作。
•备注:暂时来说东科同步整流应用于工作频率在100K以内的开关电源
•同步整流IC耐压测试和调试,尽量在最小
范围内:
值的90%
•效率测试:对于原边的开关电源,更换成东科的同步整流时,输出电压会提高0.2V-0.4V电压。
副边不会提高电压,只会提高效率。
•温升测试:在常温下,满载时同步整流IC 表面的温度最好控制在90摄氏度以下,温度越低,MOS管的导通内阻越小,效率越高;
•CCM模式暂时是不兼容,请在调试时把变压器设计到BCM/DCM模式,轻微的或者短暂的CCM模式请测试耐压值,看看产生的尖峰会不会超过IC耐压值。
•尽量在同步整流IC两端加上RC吸收电路,降低因漏感等其它突变的情况下产生的尖峰电压;
•同步整流IC的结温是150摄氏度,请尽量控制温度在130摄氏度以内,在必要时可以考虑增加散热片
:
•关于代换EMC/I是没有变化的,但有种些情况比较特殊,用插件的肖特基二极管,这个封装和贴片SM7的封装有很大区别,往往找个合适的地方一焊就测试,发现EMC/I 高了点,这个问题是因为走线回路过长造成的,建议从变压器引脚出来接同步整流IC,直接到电容,回路做到最短。
Thank You
深圳东科半导体有限公司技术部。