中心議題：

• 探究同步整流以及電荷保持驅動技術

解決方案：

• 采用同步整流電路拓撲
  
• 采用柵極電荷保持驅動技術

1、為什麼我們使用同步整流技術：

目前,越來越多的IC芯片都需要低電壓供電。隨著功率變換器輸出電壓的降低,整流損耗成為變換器的主要損耗。為使變換器達到很高的效率,必(bi)須(xu)降(jiang)低(di)整(zheng)流(liu)損(sun)耗(hao)。原(yuan)有(you)整(zheng)流(liu)電(dian)路(lu)使(shi)用(yong)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)作(zuo)為(wei)整(zheng)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)，但(dan)是(shi)由(you)於(yu)導(dao)通(tong)壓(ya)降(jiang)在(zai)低(di)壓(ya)輸(shu)出(chu)時(shi)候(hou)相(xiang)對(dui)較(jiao)大(da)，引(yin)起(qi)的(de)損(sun)耗(hao)也(ye)是(shi)我(wo)們(men)不(bu)能(neng)接(jie)受(shou)的(de)。於(yu)是(shi)我(wo)們(men)采(cai)用(yong)低(di)導(dao)通(tong)電(dian)阻(zu)的(de)MOSFET 進行整流,這是提高變換器效率的一種有效途徑。實現這一功能的電路就叫做同步整流電路。實現同步整流功能的MOSFET 稱作同步整流管。

2、同步整流電路拓撲簡單介紹： 使用肖特基二極管做整流管
，正向壓降0.4V左右。 使用MOSFET做整流管。自驅動方式。

在采用了自驅動同步整流中。當變壓器次級同名端電壓為正的時候，VQ2的柵極電壓為底VQ2關斷。VQ1的柵極電壓為高
，Vgd>0 則VQ1導通。電流通過L1負載VQ1流通。

當變壓器次級同名端電壓為負，VQ1關斷
，VQ2開通。負載電流通過VQ2續流。這就是同步整流的基本原理。

當變換器輸出電壓在5V 左右時,可以直接利用變壓器次級電壓驅動同步整流管;當變換器輸出電壓明顯高於5V 或很低( 2. 2V以下) 時,一般附加一個繞組,利用附加繞組電壓驅動同步整流管。
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3、拓撲結構及其缺點：

正激式變換器是最多使用在同步整流中的拓撲，其優點主要在於結構簡單、次級紋波電流明顯衰減,紋波電壓低
、功率開關管峰值電流較低、並聯工作容易、可以自動平衡、屬降壓型變換器。它也是最早應用於低壓大電流的變換器。但其在采用同步整流時候存在以下缺點: 第一：同步整流中的死區過大使得其效率減小; 第二：整流管的體二極管不僅在導通的過程中增加了電路的損耗,而且在關斷過程中,由於其反向恢複特征,也會引起能量損耗。

由於死區產生的體二極管導通損耗分析如下： 在變壓器電壓保持為零的死區時間內,輸出電流流經續流同步整流管VS2 ,但VS2柵極無驅動電壓,所以輸出電流必須流經VS2的體二極管。VS2 體二極管的正向導通電壓高,反向恢複特性差,導通損耗非常大,使采用MOSFET 整流的優勢大打折扣,這是傳統電壓驅動同步整流技術的主要缺點。

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、柵極電荷保持驅動技術： 我們可以采用柵極電荷保持技術解決死區內體二極管導通問題。當主開關管VS 導通時。變壓器次級電壓驅動VS1 和VS3 並使其導通。VS2 柵源極寄生電容通過VS3 放電,VS2 的柵極電壓降低為零,VS2 關斷,輸出電流流經VS1 。

當主開關管VS 關斷時,勵磁電流流經磁複位電路。變壓器次級電壓反向,VS1 和VS3 關斷。VS2 的柵2源極寄生電容由流經VD 的電流充電。輸出電流由VS2 續流。在t2 時刻,磁複位結束,變壓器次級電壓為零。因為VD1 承受反壓截止,VS3 關斷,VS2 的柵極驅動電壓不變,因此即使變壓器次級電壓為零,VS2 保持導通續流。VS2 柵極驅動電壓一直保持到下一個開關周期開始,且VS3 導通之時。這就解決了死區時間內體二極管導通的問題。