同步整流器自驱动方式及其典型整流电路分析

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同步整流电路

随着现代电子技术向高速度高频率发展的趋势，电源模块的发展趋势必然是朝着更低电压、更大电流的方向发展，电源整流器的开关损耗及导通压降损耗也就成为电源功率损耗的重要因素。

而在传统的次级整流电路中，肖特基二极管是低电压、大电流应用的首选。

其导通压降基本上都大于0.4V，当电源模块的输出电压随着现代电子技术发展继续降低时，电源模块的效率就低得惊人了，例如在输出电压为3.3V时效率降为80%，1.5V输出时效率不到70%，这时再采用肖特基二极管整流方式就变得不太可能了。

为了提高效率降低损耗，采用同步整流技术已成为低电压、大电流电源模块的一种必然手段。

同步整流技术大体上可以分为自驱动（selfdriven）和他驱动（controldriven）两种方式。

本文介绍了一种具有预测时间和超低导通电阻（低至2.8mΩ/25℃）的他驱动同步整流技术，既达到了同步整流的目的，降低了开关损耗和导通损耗，又解决了交叉导通问题，使同步整流的效率高达95%，从而使整个电源的效率也高达90%以上。

1SRM4010同步整流模块功能简介SRM4010是一种高效率他激式同步整流模块，它直接和变压器的次级相连，可提供40A的输出电流，输出电压范围在1∽5V之间。

它能够在200∽400kHz 工作频率范围内调整，且整流效率高达95%。

如果需要更大的电流，还可以直接并联使用，使设计变得非常简单。

SRM4010模块是一种9脚表面封装器件，模块被封装在一个高强电流接口装置包里，感应系数极低，接线端功能强大，具有大电流低噪声等优异特性。

SRM4010引脚功能及应用方式一览表引脚号引脚名称引脚功能应用方式1CTCHCatch功率MOSFET漏极接滤波电感和变压器次级正端2FWDForward功率MOSFET漏极接变压器次级负端3SGND外控信号参考地外围控制电路公共地4REGin内部线性调整器输入可以外接辅助绕组或悬空5REGout5V基准输出可为次级反馈控制电路提供电压6PGND同步整流MOSFET功率地Catch和Forward功率MOSFET公共地7CDLY轻载复位电容端设置变压器轻载时的复位时间8CPDT同步整流预测时间电容端Catch同步整流管设置预置时间9SPD振铃鉴别端区分CatchMOSFET导通和振铃2SRM4010同步整流模块的应用实例及其工作原理分析SRM4010模块仅和C2、C3两只电容就完成了同步整流功能，其工作原理如下：在初级开关管(V3)导通期间，模块中的CatchMOSFET截止，电流从变压器次级正端流经输出电感、输出电容和负载，在经ForwardMOSFET回到变压器次级负端；当初级开关管截止时，变压器中电流回零，模块的1脚因输出电感的电流因素也下降到0V，在这种情况下，电流流经CatchMOSFET的体二极管，随即Catc hMOSFET导通以减小电压降，体二极管的导通时间要特别短。

正激变换器中同步整流驱动分析

正激变换器中同步整流驱动分析摘要:对同步整流的概念进行了定义并按驱动方式将它分为自驱动同步整流和外驱动同步整流；然后对正激变换器中自驱动和外驱动同步整流的特性分别进行了比较分析,在自驱动部分重点分析了RCD 箝位和有源箝位2 种形式的同步整流正激变换器电路;并讨论了影响同步整流效率的因素及提高效率应采取的措施;最后通过实验得出结论,同步整流是低压、大电流电源中提高效率的有效方法。

关键词: 正激变换器; 同步整流; 自驱动; 外驱动计算机、通信交换机等数据处理设备在电路密度和处理器速度不断提高的同时,电源系统也向低压、大电流和更加高效、低耗、小型化方向发展。

如今IC 电压已经从5 V 降为3. 3 V 甚至1. 8 V ,今后还会更低。

在DC2DC 变换器中,整流部分的功耗占整个输出功率的比重不断增大,已成为制约整机效率提高的障碍。

传统整流电路一般采用功率二极管整流,由于二极管的通态压降较高,因此在低压、大电流时损耗很大。

这就使得同步整流技术得到了普遍关注并获得大量应用[1 ,2 ] 。

同步整流技术就是用低导通电阻MOSFET 代替传统的肖特基整流二极管,由于MOSFET 的正向压降很小,所以大大降低了整流部分损耗[2 ] 。

同时对MOSFET 给出开关时序随电路拓扑工作要求作相应变化的门极驱动信号。

由于门极驱动信号与MOSFET开关动作接近同步,所以称为同步整流(Synchronous Rectification ,简称SR) 。

1 正激变换器中的同步整流自驱动同步整流是指直接从变压器副边绕组或副边电路的某一点上获取电压驱动信号,来驱动同步整流管。

外驱动同步整流是指通过附加的逻辑和驱动电路,产生随主变压器副边电压作相应时序变化的驱动信号,驱动SR 管。

这种驱动方法能提供高质量的驱动波形,但需要一套复杂的驱动控制电路。

相比较来说,自驱动同步整流的电路结构简单,所需元件数量较少;同时自驱动同步整流续流二极管靠复位电压驱动,所以工作特性依赖于功率变压器的复位方式。

061123同步整流简介

同步整流应用
大功率应该是全桥ZVS加上二次侧ZVS 同
步整流；中等功率到小功率应该是有源箝位正激变换 ZVS软开关配上二次侧的预检测栅驱动技术的同步整流；而小功率应该是配好同步整流的反激变换。当然，这里没有绝对的界限，只是不同的条件下应该有相应的最佳选择。
来源:开关电源四大发展趋势技术文章功率集成技术实验室 2006-11-23
同步整流? MOS
取代
二极管
同步整流技术是采用通态电阻极低的功率MOSFET 来取代整流二极管，因此能大大降低整流器的损耗，提高DC／DC变换器的效率，满足低压、大电流整流的需要。
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。
采用MOS的同步整流与普通二极管比较
高效率高功率密度需求
功率集成技术实验室 2006-11-23
同步整流发展现状及应用
1.
2. 3.
4. 5. 6.
VICOR第一代有源箱位，大功率输出高功率密度， 89%效率 IPD公司第二代有源箝位自偏置同步整流效率90.5% Glary第三代有源箱位，双互补forward并联，同步整流，效率92% DIDT ZVS，ZCS同步整流，效率91% Synqor两级并联，Buck+双互补forward同步整流微控制器，PWM IC和MCU IC控制，效率92~93%。 Galaxy pwr公司世界顶级、全桥自动复位硬开关ZVSZCS同步整流。全部工作用微控制器MCU控制，效率94~95%。
自驱动外驱动 Current-Mode
按控制模式可以分为：
Voltage-Mode
电压型控制开关电源的原理图

同步整流技术总结讲解学习

同步整流总结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。

同步整流电路分析

同步整流电路分析一、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）的压。

此时超达到（18大大提高12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。

当开关频率低于1MHz时，导通损耗占主导地位；开关频率高于1MHz时，以栅极驱动损耗为主。

3、半桥他激、倍流式同步整流电路图2单端降压式同步整流器的基本原理图该电路的基本特点是：1）变压器副边只需一个绕组，与中间抽头结构相比较，它的副边绕组数只有中间抽头结构的一半，所以损耗在副边的功率相对较小；2）输出有两个滤波电感，两个滤波电感上的电流相加后得到输出负载电流，而这两个电感上的电流纹波有相互抵消的作用，所以，最终得到了很小的输出电流纹波；3）流过每个滤波电感的平均电流只有输出电流的一半，与中间抽头结构相比较，在输出滤波电感上的损耗明显减小了；4只有25（DPA424R，由干扰。

R1用来设定欠电压值（U UV）及过电压值（U OV），取R1=619kΩ时，U UV=619kΩ×50μA＋2.35V=33.3V，U OV=619kΩ×135μA＋2.5V=86.0V。

当输入电压过高时R1还能线性地减小最大占空比，防止磁饱和。

R3为极限电流设定电阻，取R3=11.1kΩ时，所设定的漏极极限电流I′LIMIT=0.6I LIMIT=0.6×2.50A=1.5A。

同步整流buck电路原理

同步整流buck电路原理
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。

Buck电路是由一个功率晶体管开关Q与负载串联构成的，其电路如图3.1。

驱动信号ub周期地控制功率晶体管Q的导通与截止，当晶体管导通时，若忽略其饱和压降，输出电压uo等于输入电压；当晶体管截止时，若忽略晶体管的漏电流，输出电压为0。

电路的主要工作波形如图3.2。

同步整流buck电路原理
同步整流buck电路图如下：
同步整流结构：用功率mosfet替代整流二极管，可以提高转换器效率。

buck变换器的输出电压平均值总是小于输入电压。

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

5
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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半桥自驱同步整流

半桥自驱同步整流一、概述半桥自驱同步整流是一种高效率的直流/直流变换器拓扑结构，具有简单的控制电路和较低的开关损耗。

它可以应用于各种场合，如电动汽车充电、太阳能发电系统等。

二、半桥自驱同步整流原理半桥自驱同步整流由两个MOSFET管和两个二极管组成。

在半桥自驱同步整流工作时，MOSFET管会依次导通，并通过负载提供输出电压。

此时，另一个MOSFET管处于关断状态，并且二极管导通。

当负载需要反向电压时，MOSFET管切换到关断状态，另一个MOSFET导通并通过负载提供反向电压。

三、控制策略为了实现高效率和稳定性，在半桥自驱同步整流中采用了多种控制策略。

1. 延迟开关控制：在切换过程中采用延迟开关控制可以减少开关损耗。

2. 自适应死区时间：根据输入电压和输出负载情况来调整死区时间。

3. 脉宽调制控制：通过改变脉冲宽度来控制输出电压。

四、半桥自驱同步整流的优点1. 高效率：半桥自驱同步整流具有较低的开关损耗，因此能够实现高效率。

2. 简单控制电路：半桥自驱同步整流的控制电路相对简单，易于实现。

3. 可靠性高：由于采用了多种控制策略，半桥自驱同步整流具有较高的可靠性。

五、应用场景1. 电动汽车充电器：半桥自驱同步整流可以用于电动汽车充电器中，提供高效率和可靠性。

2. 太阳能发电系统：半桥自驱同步整流也可以用于太阳能发电系统中，提供高效率和稳定性。

六、总结半桥自驱同步整流是一种高效率、简单可靠的直流/直流变换器拓扑结构。

它采用多种控制策略来实现高效率和稳定性，并且可以应用于各种场合。

同步整流

同步整流技术已经成为现代开关电源技术的标志。

凡是高水平开关电源，必定有同步整流技术。

在使用面上早已不再局限于5V、3.3V、2.5V这些低输出电压领域，现在上至12V，15V，19V至24V以下输出，几乎都在使用同步整流技术。

下面介绍和分析各种同步整流技术的优点、缺点及实现方法。

一、自驱动同步整流这里给出反激、正激及推挽三种电路的同步整流电路。

在正常输入电压值附近工作时，效果十分明显，在高端时，效率变坏而且容易损坏MOSFET。

其电路如图1所示。

输出电压小于5V时才适用。

图1. 反激、正激、推挽电路的自偏置同步整流电路二、辅助绕组驱动的同步整流为了防止高端输入时同步整流的MOSFET栅极上的电压过高，改用从二次侧绕组中增加驱动绕组的方式。

该方式可以有效地调节驱动同步整流的MOSFET的栅压，使它在MOSFET栅压的合理区域，从而保护了MOSFET，提高了电源的可靠性，此外也将输出电压从5V扩展到24V。

其工作原理如图2所示。

图2辅助绕组驱动的同步整流电路三、控制IC方式的同步整流为提高驱动同步整流MOSFET的效果，从而设计了各种模式的同步整流的控制驱动IC，也取得了不少成果，它将同步整流MOSFET的栅压调至最佳状态。

将其开启关断也提高了时控精度，其主要的不足在于MOSFET的源极必须接地，这会加大地线上的开关噪声，并传输至电源输出端。

此外其开关时序由自身输出脉冲给出，所以同步整流MOSFET的开启关断通常为硬开关，其时间会与初级侧主开关有些时间差，因此输出电压大体控制在20V以下，ST 公司推出的STSR2、STSR3，以及线性技术公司的LTC3900和LTC3901即是此种控制方式的代表作品。

图3和图4给出其应用电路图。

图3 STSR2,STSR3驱动同步整流的电路图4 LTC3900和LTC3901驱动的同步整流电路四、ZVS、ZCS同步整流该种方式诞生于2002年5月，在全桥或半桥电路中，PWM 输出的信号经信号变压器或高速光耦传递至二次侧，再经过RC网络积分后，经过MOSFET驱动器去驱动同步整流的MOSFET，驱动信号的脉冲宽度几乎不变，保持各50％的占空比，而当DC／DC系统输出电压稳压，一次脉宽调宽以后，二次侧同步整流MOSFET 即工作于ZVS、ZCS条件之下。

同步整流电路分析

同步整流电路分析 Revised by Chen Zhen in 2021同步整流电路分析一、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～，即使采用低压降的肖特基二极管（SBD），也会产生大约的压降，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甚至或的供电电压，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。

同步整流器自驱动方式及其典型整流电路分析

通电阻的Ｓ５来加速Ｓ４的关断。同样在Ｓ３到Ｓ４的换流过程中，应尽快关断Ｓ３，可以采取降低辅助绕组漏感的办法。
一个同步整流管导通时，另一个同步整流管的栅源极负电压的幅值等于二极管的正向导通压降。当辅助绕组电压为０时，两个同步整流管
电压为负，绕组Ｌｓ１的负电压关断Ｓ１，绕组Ｌｓ２的正电压驱动Ｓ２，负载电流流过Ｓ２，磁复位结束，变压器副边电压为０，在死区时间里，电压互感
N OI T A MOT UA SS NNOOII TTAACCII NNUU MMMMOOCC
RREETT UUPP MMOOCC &&
S ME TSTYNSE MER US AE M &
电压完全由导通，因而在非对称工作的应用受
自己的栅源到很大的限制。图５解决了同步整流
寄生电容提管死区时间内体二极管的导通问题。
４
工作周期内，其电流基本不变。图３电路整流部分基本工作过程如下：
中，随着Ｓ３电流的增加，Ｓ４电流相应减少。当该过渡过程结束后，输
出电流流经Ｓ３的功率ＭＯＳＦＥＴ，而不是其体二极管，Ｓ４因此而关断。
在开通过渡过程结束后，Ｓ３导通，Ｓ４关断，输出电流全部流经导通电阻很低的Ｓ３，能量从变压器原边传送到副边。变换器的工作过程
70
2003.9 电子设计应用 w .cn
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SfS
INDUSTRY ANALYSIS
电源技术
COMMUNICATIONS & COMPUTER

「开关电源电路分析」双管正激同步整流直驱电路分析

「开关电源电路分析」双管正激同步整流直驱电路分析双管正激同步整流直驱电路分析双管正激变换器电路图如图1 所示。

双管正激变换器结构简单，由开关管VT1、VT2，二极管D1、D2；同步整流管SR1、SR2，变压器，电感L，电容C和负载R组成。

图1 双管正激直驱同步整流电路双管正激直驱同步整流主要波形图电路图双管正激同步整流变换器各点的波形和工作过程如图2 所示。

当双管正激变换器工作在电感电流连续导电模式时，在一个开关周期中，双管正激变换器可以分为三个工作过程。

(1) 第一阶段(t0~t1)：在t0时刻，开关管VT1、VT2导通，流过的电流为次级折算到初级电流和励磁电流之和，即iN1=IO/n+im变压器原边绕组的电压为上正下负，D1、D2截止，每个二极管承受电压为Vi；与其耦合的副边绕组电压也为上正下负，且uN2=Vi/ n，SR1栅极电压为Vi/n，SR1导通；SR2的栅源电压Vds1为负值，(Vds1为SR1的导通压降，Vds1值很小可以近似为零)SR2关断，SR2漏源承受的电压为Vi/n。

电感电流线性上升，上升率为(Vi/n-VO)/L。

流过二极管SR1和L的电流相等，流过最大电流为Vo/(nRo,min)。

输入电能通过同步整流SR1传递给负载，同时将部分能量储存在输出回路中的储能电感L中，直到t1时刻，开关管VT1、VT2关断；(2) 第二阶段(t1~t2)：t1时刻，VT1、VT2关断后，每个开关管两端所承受的电压为Vi。

原边绕组电压为上负下正，D1、D2导通，存储在漏感中的所有能量通过两个二极管D1、D2回馈给电源，流过D1、D2的电流为励磁电流。

副边绕组电压为上负下正，且uN2=-Vi/n，SR2栅源电压为Vi/ n，SR2导通，流过SR2和L的电流相等；SR1栅极电压为负，SR1关断，承受的反向电压为Vi/n。

此时，储能电感L将储存的磁能变为电能，通过同步续流管SR2继续向负载供电。

半桥自驱同步整流

半桥自驱同步整流介绍半桥自驱同步整流是一种电路拓扑结构，用于实现高效率的电能变换和整流。

本文将全面、详细、完整地探讨半桥自驱同步整流的原理、特点及其在实际应用中的应用案例和优缺点。

原理半桥自驱同步整流是一种将交流电转换为直流电的电路拓扑结构，主要包括两个功率开关管和两个二极管。

其中，一个功率开关管负责半桥左侧的工作，另一个负责右侧的工作。

二极管则负责反向电流的流通。

半桥自驱同步整流通过对两个功率开关管的切换控制实现与交流电源同步工作。

当交流电压为正时，左侧功率开关管导通，右侧截止，反之则相反。

通过这种方式，实现了半桥整流。

特点半桥自驱同步整流具有以下特点：1. 高效率由于半桥自驱同步整流采用了两个功率开关管，可以降低开关管的损耗，提高整流效率。

相比于传统的单桥整流电路，半桥自驱同步整流的效率更高。

2. 快速响应半桥自驱同步整流采用了自驱同步的方式，可以实现快速响应交流电的变化。

在交流电压发生变化时，半桥自驱同步整流能够快速地切换功率开关管的导通和截止，以实现最佳的整流效果。

3. 较低的电磁干扰半桥自驱同步整流电路的拓扑结构，使得开关动作彼此间存在一定的时序差，从而降低了电磁干扰的产生。

这对于一些对电磁干扰敏感的应用场景非常重要。

4. 简化控制电路半桥自驱同步整流电路相较于全桥整流电路，所需的控制电路更为简化。

这不仅提高了整体系统的可靠性，也降低了系统的成本。

应用案例半桥自驱同步整流在实际应用中具有广泛的应用案例，下面将介绍其中的几个典型案例：1. 新能源逆变器新能源逆变器是将太阳能、风能等新能源转化为交流电的关键设备。

在逆变器的输出端，通常需要将交流电转换为直流电。

半桥自驱同步整流在逆变器中被广泛应用，以实现电能的高效转换。

2. 电动汽车充电器随着电动汽车的快速发展，充电设备的效率和性能成为了关键的研究方向。

半桥自驱同步整流在电动汽车充电器中能够提供高效率的电能转换，满足充电设备对于能源的需求。

同步整流电路分析

同步整流电路分析同步整流电路是一种常用的电路，用于将交流电信号转换为直流电信号。

同步整流电路由滤波电路和转换电路两部分组成，通过控制转换电路的导通与关闭，实现对交流电信号的整流和滤波。

下面将对同步整流电路进行详细分析。

[插入图片]滤波电路一般使用电容滤波器，通过连接在转换电路的输出端，能够滤除输出信号中的高频噪声，使得输出信号更加稳定。

电容滤波器的基本原理是利用电容器的充电和放电特性，对输入信号进行平滑处理。

转换电路的核心元件是开关，通过对开关的控制，可以实现对交流信号的整流。

当开关导通时，电流可以通过开关和电阻网络，整流输出信号为正值；当开关关闭时，电流通过电容滤波器和载阻，输出信号为零。

通过精确控制开关的导通与关闭时间，可以实现高效的交流信号整流。

在同步整流电路中，固态开关一般采用MOSFET，它具有快速的导通和关闭能力、低导通电阻和低反向漏电流等特点，能够实现高频开关和高效的整流。

1.当输入信号为正值时，控制开关导通，电流通过开关和电容滤波器，正半周的信号得以通过。

2.当输入信号为负值时，控制开关关闭，电流通过电容滤波器和载阻，此时输出信号为零。

3.关键是要通过精确控制开关的导通与断开时间，使得整流输出信号的波形尽可能与输入信号完全相同，以实现高效的整流。

1.效率高：由于整流输出信号与输入信号完全相同，无功功率损耗较小。

2.输出稳定：通过电容滤波器对输出信号进行滤波处理，能够降低输出信号中的高频噪声，使得输出信号更加稳定。

3.控制方便：通过对转换电路的开关进行精确控制，可以实现对整流输出信号的波形和频率等参数的调节。

然而，同步整流电路也存在一些缺点：1.成本较高：由于需要使用高性能的MOSFET作为开关元件，所以整体的成本较高。

2.复杂性：整流输出信号与输入信号需要保持完全一致，所以对开关的导通与关闭时间的控制要求较高，增加了电路的复杂度。

3.受限制：整流输出电流的大小受到开关元件和电容滤波器的一些限制，无法实现超大电流的整流输出。

同步整流器的驱动电路设计

１６１９５～５．
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（１：～０１）４８．７
ｆ】曲兆春．１４如何克服耐久跑的呼吸困难．青海教育— —教学点滴，
１９（：５ — ６．９７７１９１５）
当的水平。
由于次级线圈的电压会随着输入电路电压的不同而变动，因此同步整流器的栅极电压也会随着变化，在这个情况
流效率。随着通信、计算机和网络的不断发展，低电压大电流功率变换器存在更广泛的需求，从而带动同步整流技术
更进一步的发展。
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状态。这类电路布局若采用自我驱动同步整流器，便无法在
零电压的时段内提供信号驱动同步整流器场效应晶体管的栅极。对于这类布局来说，这是个大问题，而且在这段时段内，同步整流器的主体二极管会导入负载电流，功率损耗令增加。若输出电压较低，可能要增加线圈数目，可将供应才给同步整流器场效应晶体管杉机的正常操作电压提高到适

同步整流电路分析

同步整流电路分析同步整流电路是一种将交流信号转换为直流信号的电路。

它通过与输入交流信号同频同相的参考信号进行比较，使得输出信号只包含输入信号的正半周期部分。

同步整流电路常用于功率放大器和调制解调器等电子设备中，可以减小输出波形的失真，并提高系统的效率。

1.输入信号：输入信号可以是正弦波、方波或其他交流信号。

输入信号的频率和幅度可以在一定范围内改变。

2.参考信号：参考信号可以是与输入信号同频率、同相位的正弦波。

参考信号的频率和幅度可以通过调节电路中的元件进行调整。

3.相位比较：输入信号与参考信号经过相位比较，比较结果决定了输出信号的开关状态。

4.输出信号：输出信号经过滤波电路的处理后，得到与输入信号正半周期相对应的直流信号。

主动式同步整流电路是通过控制开关元件的工作状态来实现输入信号与参考信号的同步。

主动式同步整流电路结构复杂，但具有高效率和良好的线性特性。

常见的主动式同步整流电路有双极晶体管整流电路和场效应管整流电路。

被动式同步整流电路是利用二极管的非线性特性，使其只导通输入信号的正半周期部分。

被动式同步整流电路结构相对简单，但效率较低且有一定的非线性失真。

常见的被动式同步整流电路有单二极管整流电路和桥式整流电路。

1.输入信号的频率和幅度范围：确定输入信号的频率范围和幅度，以选择合适的参考信号和电路参数。

2.参考信号的调整：通过调整参考信号的频率和幅度，使其与输入信号同频同相。

3.相位比较电路：选择适当的相位比较电路，以实现输入信号与参考信号的相位比较。

4.输出滤波电路：采用合适的滤波电路来滤除杂散信号，得到与输入信号正半周期相对应的直流信号。

同步整流电路的应用广泛，特别是在功率放大器和调制解调器等领域。

它可以减小输出波形的失真，提高系统的效率，并且适用于不同的输入信号频率和幅度范围。

因此，对同步整流电路的分析和设计是电子工程师和通信工程师的重要基础知识。

同步整流的自驱电路

同步整流的自驱电路
目录
1概述（电路类别、实现主要功能描述）： (2)
2电路组成（原理图）： (2)
3工作原理分析(主要功能、性能指标及实现原理): (2)
4关键参数计算分析： (2)
5电路的优缺点 (2)
6电路的应用说明： (2)
7应用的注意事项： (2)
1概述（电路类别、实现主要功能描述）：
电路简单，器件较少，不同的同步管（具有不同的输入电容）需要外接不同容量的电容。

关机（尤其是空载带大容量电容）时，电容存储的电荷导致同步管再次开通，以致原边开关管反压增高，容易超出原边开关管承受电压，因此原边开关管存在隐患。

解决办法是：输入加容量大的电容，将高压嵌位住。

6电路的应用说明：
ESR08-48S8(-L)G；ESR06-48S12(-L)G;QSR20-48S5(-L)G均是同类电路。

且已大批量生产，验证此电路方式工作稳定、可靠性高。

7应用的注意事项：
注意根据不同,MOS管计算外加分压电容值，要考虑全输入电压范围；使用时（尤其是输出带大容量电容时）输入一定要接一只容量大的电容。

「初学者必读」同步整流管的几种驱动方式

「初学者必读」同步整流管的几种驱动方式
MOSFET(SR)驱动方式可分为自驱动方式和外驱动方式；根据信号性质的不同，自驱动方式又可以分为电压型自驱动方式和电流型自驱动方式；根据驱动信号来源的不同，电压型自驱动方式又可分为：副边绕组电压驱动、辅助绕组电压驱动、滤波电感耦合电压驱动、栅极电荷保持驱动方式.还有同步整流控制芯片驱动方式等。

副边绕组自驱动方式
辅助绕组自驱动方式
栅极电荷保持自驱动
滤波电感耦合电压驱动
副边绕组电压自驱动方式电路的特点：驱动信号直接来自变压器
副边绕组，电路结构简单；变压器复位为零时，电流流经SR2的体二极管，电路损耗增加。

辅助绕组电压自驱动方式电路的特点：只需改变辅助绕组的匝数，就可以有效地驱动不同阀值电压的SR管；变压器复位为零时，电流流经SR2的体二极管，电路损耗增加。

栅极电荷保持电压自驱动仅仅需要一个辅助开关管和二极管就可以解决死区时间内续流 SR 管体二极管的导通问题，使得整流损耗大大减小从而极大地提高了开关变换器的效率。

滤波电感耦合电压驱动方式中，变压器原边可以采取任意一种磁复位方式，很好地解决了传统电压驱动方式存在续流
SR 管体二极管导通的问题，从而提高了变换器的转换效率。

缺点是在输出滤波电感上增加了两个副边绕组，电感绕制工艺变得复杂。

同步整流电路的驱动方式综述

同步整流电路的驱动方式综述预研部余恒23343一、问题提出：为了适应电子、通信设备和大规模集成电路的供电要求，DC/DC 模块电源输出电压越来越低，而输出电流却越来越大。

传统的肖特基整流方式逐渐被同步整流方式所取代。

用低导通电阻MOSFET代替常规肖特基整流/续流二极管，可以大大降低整流部分的功耗，提高变换器的性能，实现电源的高效率，高功率密度。

同步整流已经相当流行。

但是用MOS代替肖特基二极管势必带来这样一个问题：同步整流MOS管如何驱动？因为二极管不需要驱动，而MOS管是需要驱动的。

对于同步整流管的驱动方式，本人收集了部分资料，做了总结，向各位专家学习。

二、驱动方式探讨：从总的来说同步整流管的驱动方式分为自驱和外驱。

1、外驱：利用原边等驱动信号来控制整流管的开关，优点是可减小整流管的死区，而且很容易实现时序。

不足之处也是显然的，增加了电路的复杂性、成本和可靠性。

*例如，单端正激谐振复位电路，副边续流管可以由原边信号驱动（如图），也可以整流管由OUT1控制开通，续流管由OUT2控制开通。

这种驱动方式死区很小。

图1*又例如图2，这种电路是为了设计原副边的时序。

Driver1为正时，Q1导通，副边Qs2处于工作状态。

由于Qs12的导通，Qs1 处于关断状态。

死区时间Driver1和Driver2为0，则Qs11、Qs21 导通，Q12、Q22的关断，那么Qs1和Qs2均导通，工作在续流状态。

当Driver2为正时，Qs1导通，Qs2关断，Q2延时导通，这样Qs2处于工作状态，Qs1处于关断状态。

同样死区时间Qs1 和Qs2同时续流。

可见通过外驱方式实现了原副边时序，使得在死区时间整流管处于工作状态，就不会经过整流管的体二极管续流，从而减小了续流损耗。

图22、驱：优点：利用辅助绕组或者副边工作绕组进行自驱，电路简单，成本节约。

缺点：存在死区，驱动波形不好，驱动电压和时序不好安排。

*例如单端正激谐振复位电路，如果副边采用完全自驱方式，就会存在死区，在该时间输出电流经过续流管的体二极管续流，影响效率。