【必看】开关电源:同步与非同步详解-KIA MOS管
一、什么是同步与非同步
(1)非同步
如果说我们的high mosfes和LOW mosfes 同步的时候,会发现有些应用它就叫开关管,并没有叫high mosfes和LOW mosfes,也就是高端mos管和低端mos管;
那么这种情况的肯定就是非同步的,因为他只有一个mos管(或者说开关管)所以他不用去强调同步于非同步了。
(2)同步
同步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。
二、区分同步与非同步
在应用中上下管都有场效应管的都有场效应管的就同步的,只有一个上管的开关的就是非同步的,或者说如下图两个的buck电路,在主功率那一级中的功率开关管是我们常见的如图1,
而续流二极管变成了开关管,那么这个开关管就叫同步场效应管如图2。那么图1就是非同步的,而图2就是同步的。
三、同步与非同步的优缺点
(1)非同步的优缺点
在输出电流变化的情况下,二极管的电压降相当恒定
当续流二极管正向导通时,输出电流变化,二极管的正向压降是恒定不变的,锗管的压降为0.2-0.3V,硅管的压降为0.7V。
效率低
因为二极管的电压降恒定,所以当流过二极管的电流很大的时候,原本在二极管上很小的电压再乘以电流之后,输出的电压很低的时候,这时候的二极管的小电压降就占了很大的比重,它的消耗功率就很可观了,所以在大电流的时候效率就会减低了。
可采用较高的输出电压
在输入电压比较高的时候使用是比较好的,因为在输出电压高时,二极管的正向导通压价所占的比重就很小,对效率的影响就比较低,而且它的电路结构比较简单,不需要外加控制电路,生产的工艺流程也会比较简单。
(2)同步的优缺点
MOSFET具有较低的电压降
在MOSFES的参数中有一个很重要的参数那就是MOSFES的导通电阻Rdson,一般情况MOSFES的导通电阻Rdson是非常小的,一般都为毫欧级别,所以MOSFES在导通之后的压降非常比较低的。
效率较高
在相同的条件下,一般的MOS管的导通电压降远远小于普通肖特基二极管的正向导.通压降的,所以在电流不变的情况下,MOS管的损耗功率是远远比二极管小的,所以说使用MOS管的效率会比使用二极管的效率会高。
需要额外的控制电路
Mos管需要驱动电路的,所以说同步的需要为MOS管额外添加一个控制电路,使得上下两个MOS管能够同步,而非同步的二极管是自然整流的,所以不需要额外添加驱动控制电路,所以所先对非同步,同步的电路也会比较复杂。
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