同步整流技术的发展及应用(上)
同步整流技术在通信电源模块中的应用
同步整流技术在通信电源模块中的应用摘要:本文介绍了同步整流技术(Synchronous Rectifier Technology)在通信电源模块中的应用，与传统技术进行了对比，结合实例具体分析了同步整流技术在实际产品应用中的技术优势和发展前景。
关键词: 同步整流；效率；基板结构同步整流技术概述现今电力电子技术在电源模块中发展的趋势是低电压、大电流。
使得在次级整流电路中选用同步整流技术成为一种高效、低损耗的方法。
由于功率MOSFET的导通电阻很低，能提高电源效率，所以在采用隔离Buck电路的DC/DC变换器中已开始形成产品。
同步整流技术原理示意图见图1。
同步整流技术是通过控制功率MOSFET的驱动电路，来利用功率MOSFET实现整流功能的技术。
一般驱动频率固定，可达200kHz以上，门极驱动可以采用交叉耦合(Cross-coupled)或外加驱动信号配合死区时间控制实现。
同步整流技术的应用同步整流技术出现较早，但早期的技术很难转换为产品，这是由于当时1)驱动技术不成熟，可靠性不高，现在技术已逐步成熟，出现了专用同步整流驱动芯片，如IR1176等；2)专用配套的低导通电阻功率MOSFET还未投放市场；3)还未采用MOSFET并联肖特基二极管以降低寄生二极管的导通损耗；4)在产品设计中没有解决分布电感对MOSFET开关损耗的影响。
经过这几年的发展，同步整流技术已经成熟，由于开发成本的原因，目前只在技术含量较高的通信电源模块中得到应用。
如Synqor，Tyco，Ericsson等公司都推出了采用同步整流技术的产品。
现在的电源模块仍主要应用在通信系统中，随着通信技术的发展，通信芯片所需的电压逐步降低，5V 和3.3V早已成为主流，正向2.5V、1.5V甚至更低的方向发展。
通信设备的集成度不断提高，分布式电源系统中单机功率不断增加，输出电流从早期的10-20A到现在的30-60A，并有不断增大的趋势，同时要求体积要不断减小。
同步整流的作用
同步整流的作用同步整流是指将交流电转换为直流电的一种技术，通过同步整流可以将不稳定的交流电转换为稳定的直流电，广泛应用于物理实验室、工业生产和民用电力供应等领域。
本文将详细探讨同步整流的作用，包括功率因数校正、稳定电压输出、电能转换效率提升和减少电网对谐波的感应。
一、功率因数校正1.1 什么是功率因数功率因数是指交流电中有用功和视在功之间的比例关系，表示负载对电源的有效利用程度。
功率因数的范围在0到1之间，当功率因数为1时，负载对电源的利用效率最高，能够最大限度地提供有用功。
1.2 功率因数校正的意义交流电在输送过程中会发生功率的损耗，功率因数低时，电网负荷增加，电能的损耗也会增加；同时，功率因数低会引起电网谐波的产生，造成电能传输效率降低，甚至可能对电力设备造成损坏。
因此，对于大功率负载而言，进行功率因数校正非常必要。
1.3 同步整流的功率因数校正作用同步整流器能够实现负载功率因数校正，将功率因数由低于1的值提高到接近1的水平。
通过改善负载的功率因数，可以减少电网的负荷，提高电能传输效率，降低能源损耗。
二、稳定电压输出2.1 为什么需要稳定电压输出在很多应用场景下，如物理实验室和工业生产线，需要稳定的直流电压供电。
稳定的电压输出可以确保负载正常工作，避免电压波动对设备造成的损害。
2.2 同步整流的稳定电压输出作用同步整流器能够对输出直流电压进行控制，通过反馈机制实时调整开关元件的导通与否，以维持输出直流电压稳定。
这样可以确保负载在不同工作状态下获得稳定的电压供应，提升设备的可靠性和稳定性。
三、电能转换效率提升3.1 为什么需要提升电能转换效率电能转换效率是指交流电转换为直流电的能量转换效率，对于工业生产和民用电力供应而言，提高电能转换效率可以减少能源的消耗，提升系统的经济性。
3.2 同步整流的电能转换效率提升作用同步整流器采用先进的功率半导体器件和控制技术，能够使交流电转换为直流电时的能量损失最小化。
同步整流和全桥整流
同步整流和全桥整流一、同步整流技术同步整流是一种利用电子方式控制直流输出的技术，常用于电源供应器、适配器等设备中。
其基本原理是利用控制芯片或微处理器，根据负载电流或电压的变化，调整整流管的导通状态，从而控制输出电压和电流。
同步整流技术具有以下优点：1.效率高：由于整流管采用电子方式控制，因此可以减小整流损耗，提高电源效率。
2.体积小：由于采用小型电子元件，因此可以减小电源体积，便于携带。
3.稳定性好：由于采用电子控制方式，因此可以减小因负载变化引起的电压波动，提高电源稳定性。
二、全桥整流电路全桥整流电路是一种将交流电转换为直流电的电路，主要由四个二极管组成，具有较高的转换效率和稳定性。
全桥整流电路的工作原理是将输入的交流电通过四个二极管进行整流，将交流电的正半周和负半周分别整流为直流电输出。
由于全桥整流电路中采用了四个二极管，因此可以对输入的交流电进行全面的整流，使得输出直流电的电压和电流更加稳定。
全桥整流电路具有以下优点：1.转换效率高：由于采用了四个二极管进行整流，因此转换效率较高。
2.稳定性好：由于对输入的交流电进行了全面的整流，因此输出直流电的电压和电流更加稳定。
3.适用范围广：全桥整流电路可以适用于各种不同的输入交流电压和电流，具有较广的应用范围。
三、整流管选择在选择整流管时，需要考虑以下几个因素：1.额定电压：根据电路的最高电压选择合适的额定电压。
选择过高可能导致整流管烧毁，选择过低则可能无法满足电路需求。
2.额定电流：根据电路的最大电流选择合适的额定电流。
选择过小可能导致整流管烧毁，选择过大则可能影响效率。
3.反向恢复时间：在选择快恢复二极管时需要考虑反向恢复时间。
较短的恢复时间可以减小开关损耗并提高效率。
4.导通压降：导通压降小的整流管具有较高的效率，适用于对效率要求较高的场合。
5.封装和热性能：根据实际应用需求选择合适的封装和热性能良好的整流管。
四、整流电路调试在安装和调试整流电路时，需要注意以下几点：1.检查输入和输出电压是否符合要求，是否在安全范围内。
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
同步整流技术及其在DCDC变换器中的应用
同步整流技术及其在DC／DC变换器中的应用摘要：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。
首先介绍了同步整流的基本原理，然后重点阐述同步整流式DC／DC 电源变换器的设计。
关键词：同步整流；磁复位；箝位电路；DC／DC变换器1 同步整流技术概述近年来随着电源技术的发展，同步整流技术正在向低电压、大电流输出的DC／DC变换器中迅速推广应用。
DC／DC变换器的损耗主要由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％）PO，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。
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。
为满足高频、大容量同步整流电路的需要，近年来一些专用功率MOSFET不断问世，典型产品有FAIRCHILD公司生产的NDS8410型N沟道功率MOSFET，其通态电阻为0.015Ω。
同步整流技术的实际应用
同步整流技术的实际应用
同步整流技术是一种将交流电转换为直流电的技术，它可以应用于许多领域，如电力系统、电动汽车、航空航天等。
以下是同步整流技术的实际应用：
一、电力系统
同步整流技术可以用于电力系统中的直流输电和直流配电。
在直流输电中，同步整流器将交流电转换为直流电，以减少输电线路的电能损耗和电压降低。
在直流配电中，同步整流器可以将电网中的交流电转换为直流电，以供给直流负载，如电动机、电炉等。
二、电动汽车
同步整流技术可以用于电动汽车中的充电和驱动系统。
在充电系统中，同步整流器将交流电转换为直流电，以充电电池。
在驱动系统中，同步整流器可以将电池中的直流电转换为交流电，以驱动电动机。
三、航空航天
同步整流技术可以用于航空航天中的电力系统和推进系统。
在电力系统中，同步整流器将交流电转换为直流电，以供给飞机中的直流负载，如灯光、通信设备等。
在推进系统中，同步整流器可以将电池中的直流电转换为交流电，以驱动电动机，从而推动飞机。
四、工业自动化
同步整流技术可以用于工业自动化中的电源和驱动系统。
在电源系统中，同步整流器将交流电转换为直流电，以供给工业设备中的直流负载，如电机、传感器等。
在驱动系统中，同步整流器可以将电池中的直流电转换为交流电，以驱动工业设备中的电动机。
总之，同步整流技术是一种非常重要的技术，它在电力系统、电动汽车、航空航天和工业自动化等领域都有广泛的应用。
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。
同步整流
同步整流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。
简介同步整流的基本电路结构功率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。
为什么要应用同步整流技术电子技术的发展，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，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%）PO，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。
同步整流比之于传统的肖特基整流技术可以这样理解：这两种整流管都可以看成一扇电流通过的门，电流只有通过了这扇门才能供负载使用。
传统的整流技术类似于一扇必须要通过有人大力推才能推开的门，故电流通过这扇门时每次都要巨大努力，出了一身汗，损耗自然也就不少了。
而同步整流技术有点类似我们通过的较高档场所的感应门了：它看起来是关着的，但你走到它跟前需要通过的时候，它就自己开了，根本不用你自己费大力去推，所以自然就没有什么损耗了。
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。
同步整流技术的研究
同步整流技术的研究同步整流技术是一种应用于电力系统中的先进电力转换技术，其主要目的是将交流电转换为直流电，并实现同时对交流电和直流电进行传输与调控。
同步整流技术具有功率因数高、运行稳定可靠、效率高、体积小等优点，在电力系统中具有广泛的应用前景。
下面将从同步整流技术的原理、应用领域、研究进展等方面对其进行详细介绍。
同步整流技术的原理是通过将高频交流电源与主电网同步连接，通过电源的开关与主电网的开关同步开关，实现对主电网进行电能的提取与供应。
其关键技术是控制主电网的开关与电源的开关同步运行，使电源能够与主电网实现无缝连接和电能的稳定传输。
同步整流技术通过电能的有源控制，可以实现对电能的主动控制和供应，使电力系统的运行更加可靠和高效。
同步整流技术在电力系统中的应用领域非常广泛，主要包括以下几个方面。
首先，同步整流技术可以应用于电力系统的输电与变电环节，用于将交流电转变为直流电进行输电和调控。
其次，同步整流技术可以应用于高压直流输电技术，实现长距离大容量的电力传输。
再次，同步整流技术还可以应用于电力系统的电能储存与调度，为电力系统的调度与管理提供更加灵活的手段。
最后，同步整流技术还可以应用于电力系统的电能质量改善与优化，提高电网的稳定性和供电质量。
目前，同步整流技术的研究主要集中在以下几个方面。
首先，研究人员正在研究同步整流技术在电力系统中的应用场景和经济效益，以寻找更加适合的应用领域和经济效益。
其次，研究人员正在研究同步整流技术的控制算法与策略，以提高同步整流系统的运行效率和稳定性。
再次，研究人员正在研究同步整流技术在微电网和分布式能源系统中的应用，以实现对小规模电力系统的高效管理和灵活调度。
最后，研究人员还在探索新型电力电子器件和拓扑结构，以进一步提高同步整流技术的功率密度和效率。
综上所述，同步整流技术是一种非常重要的电力转换技术，具有广阔的应用前景和研究价值。
在未来的研究中，我们需要不断探索同步整流技术的新理论、新方法和新应用，以推动电力系统的高效、可靠和可持续发展。
同步整流技术ppt课件
双向驱动方式
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（2）单向驱动方式： 需要检测整流的电流，当电流反向时，立即发出关断、 信号，同步整流管关断。
（1）电流检测法
（2）电压检测法
6
•
（a）带复位绕组的正激变换器
（b）同步整流管的驱动逻辑信号
7
•
（a）有源箝位正激变换器
（b）同步整流管的驱动逻辑信号8•Fra bibliotek（a）反激变换器
（b）同步整流管的驱动逻辑信号
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。
4
4.3.3 同步整流管驱动电路分类
1）双向驱动方式：同步整流管既可以正向流动，也可以反 向流动； 2）单向驱动方式：同步整流管只能正向电流，和二 极管的 功能完全一样。
双向驱动方式：在U2正 半周，V1导通，整流； 在U2负半周，V2导通， 续流。
•MOSFET的基本特性
a) 电路图形符号
b) MOSFET工作特性
作为同步整流管的MOSFET，一般选用N沟道（N沟道导通电阻是 P 沟道的一半）。整流电路中电力MOSFET的导通方向是从源极S到漏极D，
1
（1）单相全波整流电路
（2）同步整流电路原理图
2
•
3
（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。
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（a）全波整流 （（Cb））倍同流步整整流流管驱动逻辑信号
10
•
（ca））对全称波控整制流
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。
升压芯片 同步整流
升压芯片同步整流技术
升压芯片中的同步整流技术是一种采用通态电阻极低的专用功
率MOSFET来取代整流二极管，以降低整流损耗的新技术。
这种技术能大大提高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。
同步整流的基本电路结构中，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。
当使用功率MOSFET作为整流器时，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。
在升压芯片中，同步整流技术能大大减少开关电源输出端的整流损耗，从而提高转换效率，降低电源本身的发热。
例如，DK5V45R25和DK100R20是锂电池升压输出5V1A、2A的同步整流升压经典IC，而FP6717和FP6716则是锂电池升压输出5V3A、5V2A中的佼佼者。
此外，还有一款12V转24V10A的升压同步整流芯片，它采用同步整流MOSFET代替传统异步变换器的续流二极管，极大地提高了电源转换效率，并支持高压大电流方案，满足各类高压设备的供电需求。
这款芯片还具有灵活的设置功能，如通过外接一个电容可设置工作频率，通过调整外部电阻可灵活调整启动和关闭电压，还具备欠压锁定功能等。
总的来说，同步整流技术在升压芯片中的应用，对于提高电源转换效率、降低能耗、优化电源管理等方面具有重要的意义。
同步整流技术的发展及应用（上）
同步整流技术的发展及应用（上）同步整流技术的发展及应用（上）从二十世纪末，由于MOSFET技术大幅度进步，引入开关电源技术中的同步整流技术给开关电源效率的提升带来了巨大的收益。
效率提升的百分点从3%~8%，比软开关技术带来的效果要好的多。
而且没有多少专利技术的限制。
目前使用的同步整流有，自驱动方式的同步整流；辅助绕组控制方式的同步整流；控制IC方式的同步整流。
近来已经出现了软开关技术的同步整流方式。
这种软开关的含义主要指减少或消除MOSFET的开关损耗，即减少体二极管的导通时间并消除体二极管的反响恢复时间造成的损耗。
它首先出现在推挽、全桥电路拓扑中，随之又出现在正激电路拓扑中。
软开关方式的同步整流，由于其处理的多为大电流，低电压，所以对效率的提升比初级侧软开关处理的高电压小电流更为有效。
为了更精确地控制二次侧同步整流，已有几种PWM控制IC将同步整流控制信号设计在IC内部，用外部元件调节同步整流信号的延迟时间，从而能更准确地做到同步整流的软开关控制。
此外功率半导体技术的进步使得MOSFET的导通电阻已经达到低于2mΩ，开关速度小于20ns。
栅驱动电荷小于25nq的先进水平。
有些MOSFET的体二极管还做成了快恢复的，这使得DC/DC变换器中只要采用同步整流技术，初级既使不用软开关技术，效果也已经很不错了。
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。
同步整流的发展历程
同步整流的发展历程同步整流技术是一种将交流电转化为直流电的技术。
其发展历程可以追溯到19世纪末，如下所述。
1. 早期实验：在20世纪初，一些科学家开始尝试使用真空管来进行电流整流。
其中最早的实验成功地将交流电转化为直流电。
2. 电子整流器的发明：在1904年，美国工程师J.C.卡贝尔发明了电子整流器，这是第一个能够可靠地将交流电转化为直流电的装置。
这一发明对电力系统和电子设备的发展产生了巨大的影响。
3. 钳位电路的引入：1930年代，美国电气工程师C.L.福尔特发明了钳位电路，这是一种使用真空管进行整流的新技术。
这种技术在电力系统中得到了广泛应用，提高了整流器的效率和效果。
4. 半导体整流器的发展：20世纪50年代，随着半导体技术的进步，半导体整流器成为新的发展方向。
硅材料的引入使得整流器更加紧凑、可靠和高效。
5. 变压器整流器的应用：20世纪70年代，变压器整流器开始应用于高压直流输电系统。
这种系统可以将长距离输送的交流电转化为直流电，提高输电效率。
6. 脉宽调制技术的应用：20世纪80年代，脉宽调制技术开始应用于整流器中，通过调整开关元件的开关时间来控制输出直流电的功率。
这种技术使得整流器的控制更加灵活和精确。
7. 新型整流器的研究：近年来，随着能源转型和高效节能的要求日益增加，人们开始研究新型的整流器技术。
例如，有源整流器和多电平整流器等新型整流器不断涌现，为能源管理和电力系统优化提供了更多的选择。
总的来说，同步整流技术的发展经历了从真空管整流器到半导体整流器的演变，不断提高整流器的效率、可靠性和控制能力。
随着科学技术的不断进步和应用需求的不断变化，新型的整流器技术也在不断涌现，为能源转型和电力系统的发展带来了更多的可能性。
同步整流技术的发展及其新技术
同步整流技术的发展及其新技术传统的同步整流技术是最早应用的一种方法，它通过由同步发电机控制的整流器将交流电转化为直流电。
这种技术具有整流器的结构简单、效率高、能量损耗小的优点，但也存在功率因数波动大、容量小等缺点。
随着功率电子器件的发展，PWM（脉宽调制）同步整流技术应运而生。
相比于传统的同步整流技术，PWM同步整流技术具有电路结构简单、容量大、功率因数高、输出电压稳定等优点。
其核心就是通过PWM技术控制开关管的导通和关闭时间，实现电流控制和功率因数校正。
除了PWM同步整流技术，近年来还出现了一种新的混合式同步整流技术。
该技术结合了传统同步整流技术和PWM同步整流技术的优点，有效解决了传统技术中存在的不足。
同时，混合式同步整流技术还采用了新兴的智能控制策略，如模糊控制、神经网络控制等，以提高整流器的性能和效率。
随着电力电子技术、控制理论和微电子器件的不断发展，同步整流技术也在不断创新和改进。
其中，有几个新技术值得关注：首先是ZCS-ZVS（零电压开关-零电流开关）技术。
该技术采用零电压和零电流开关技术，实现了开关管的无损耗开关过程，以提高整流器的效率和稳定性。
其次是多级同步整流技术。
该技术通过将多个同步整流器串联起来，将高压交流电分解为多个电平较低的电压，实现了更高效率和更低谐波的转换。
此外，还有基于功率因数校正的同步整流技术。
该技术利用先进的控制算法和电子电路，实现对电流波形的整形和校正，使功率因数接近于1，提高了电网的电能利用率。
总的来说，同步整流技术的发展经历了从传统技术到PWM技术再到混合式技术的演进。
新技术的应用使得同步整流技术在效率、功率因数、稳定性等方面有了长足的进步。
随着电力电子和控制技术的不断创新，相信同步整流技术会继续发展并得到更广泛的应用。
同步整流技术
同步整流技术6.2 同步整流技术作为整流电路的主要元件，通常用的是整流二极管（利用它的单向导电特性），它可以理解为一种被动式器件：只要有足够的正向电压它就开通，而不需要另外的控制电路。
但其导通压降较高，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。
这个压降完全是做的无用功，并且整流二极管是一种固定压降的器件，举个例子：如有一个管子压降为0.7V，其整流为12V时它的前端要等效12.7V电压，损耗占0.7/12.7≈5.5%.而当其为3.3V整流时，损耗为0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%。
可见此类器件在低压大电流的工作环境下其损耗是何等地惊人。
这就导致电源效率降低，损耗产生的热能导致整流管进而开关电源的温度上升、机箱温度上升，有时系统运行不稳定、电脑硬件使用寿命急剧缩短都是拜这个高温所赐。
同步整流技术采用通态电阻极低的电力MOSFET来取代整流二极管，能大大降低整流电路的损耗，提高DC/DC变频器的效率，满足低压、大电流整流器的需要。
DC/DC变换器的损耗主要由三部分组成：功率开关管的损耗，高频变压器的损耗，输出整流管的损耗。
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。
快恢复二极管或超快恢复二极管可达1.0~1.2V，即使采用低压降的肖特基二极管，也会产生0.4V~0.8V的压降，导致整流损耗增大，电源效率降低。
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、小体积的需要，成为制约DC/DC变频器提高效率的瓶颈。
作为取代整流二极管以降低整流损耗的一种新器件，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。
因为用功率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。
它可以理解为一种主动式器件，必须要在其控制极（栅极）有一定电压才能允许电流通过，这种复杂的控制要求得到的回报就是极小的电流损耗。
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同步整流技术的发展及应用（上）
从二十世纪末，由于MOSFET技术大幅度进步，引入开关电源技术中的同步整流技术给开关电源效率的提升带来了巨大的收益。
效率提升的百分点从3%~8%，比软开关技术带来的效果要好的多。
而且没有多少专利技术的限制。
目前使用的同步整流有，自驱动方式的同步整流；辅助绕组控制方式的同步整流；控制IC方式的同步整流。
近来已经出现了软开关技术的同步整流方式。
这种软开关的含义主要指减少或消除MOSFET的开关损耗，即减少体二极管的导通时间并消除体二极管的反响恢复时间造成的损耗。
它首先出现在推挽、全桥电路拓扑中，随之又出现在正激电路拓扑中。
软开关方式的同步整流，由于其处理的多为大电流，低电压，所以对效率的提升比初级侧软开关处理的高电压小电流更为有效。
为了更精确地控制二次侧同步整流，已有几种PWM控制IC将同步整流控制信号设计在IC内部，用外部元件调节同步整流信号的延迟时间，从而能更准确地做到同步整流的软开关控制。
此外功率半导体技术的进步使得MOSFET的导通电阻已经达到低于
2mΩ，开关速度小于20ns。
栅驱动电荷小于25nq的先进水平。
有些MOSFET的体二极管还做成了快恢复的，这使得DC/DC变换器中只要采用
同步整流技术，初级既使不用软开关技术，效果也已经很不错了。
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。