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同步整流如何分类及选型?

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文章出处:骊微电子责任编辑:电源管理芯片人气:-发表时间:2018-09-21 09:47
  随着六级能效的实施及快速充电技术的普及,同步整流在反激变换器中得到了电源工程师们的广泛应用,同步整流(SR)是采用通态电阻极低的功率MOSFET取代整流二极管以降低损耗的一项新技术。它能显著提升转换效率,并可利用其二次侧的优势改善电源指标,符合开关电源小型化、高能效、智能化的发展趋势。
  
  从拓扑架构角度,同步整流可分为High side和Low side两大类,High side由于SR驱动电流大,SR参考地与输出地分开,EMC较好;具有高压自供电影响轻载转换效率;难以监控输出电压等特点,Low side: SR参考GND与输出共地,EMC稍差;输出电压直接供电,转换效率高;监控输出电压,易改善电源指标等特点。
  
  从控制策略角度,同步整流可分为DCM模式和CCM模式,而CCM模式又以预测关断和快速关断为主导。
  
  DCM模式算法简单可靠,外围精简,缺点:控制算法与MOSFET通态电阻相关;SR须与原边芯片配合,仅能工作在不连续导电模式。
  
  CCM模式--预测关断控制算法与MOSFET通态电阻无关,应用灵活;SR深度导通,转换效率高,缺点:需采用电阻及积分电容提取相关信息,外围复杂、误差大;伏秒不平衡工况下(模式切换)有技术风险。
  
  CCM模式--快速关断算法简单可靠,外围精简,缺点:控制算法与MOSFET通态电阻相关;SR在t1~t2区间非深度导通,转换效率有所降低。
  
  DCM同步整流控制算法的五大难题:  
  1、由于振铃可能会产生负电压,如何避免振铃误开通造成直通炸机?  
  2、关断阀值是固定不变的吗?如何自适应负载量和Rds(on)的温度特性?  
  3、SR如何做好配角,避免损坏?  
  4、SR关断点会引起反射电压突变,如何避免影响PSR采样?  
  5、由于二极管整流与SR整流的温度特性完全相反,如何改善电压调整率?
  
  骊微电子代理的芯朋微电源ic PN8305系列同步整流密切配合第三代PSR产品,提供5V2A-5V4.8A解决方案,有效解决同步整流五大技术难点:PN8305系列以面积法为基础,附加三个开通条件,有效区分振铃,零直通炸机风险;PN8305系列正温度补偿关断阀值,提高转换效率及可靠性;PN8305系列以创新双供电技术确保SR当好配角,无须外并二极管;PN8305系列RT电阻可调+第三代PSR采样优化,避免SR与PSR采样冲突;第三代PSR针对SR正温度系数特性优化,改善输出电压调整率。
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