同步整流的基本工作原理
發(fā)布時間:2008/10/9 0:00:00 訪問次數(shù):4391
圖1(a)所示為n溝道功率mos管構(gòu)成的同步整流管sr和sbd整流二極管的電路圖形符號,整流二極管有兩個極:即陽極a和陰極k。功率mos管有三個極:即漏極d、源極s和門極g。在用做同步整流管時,將功率mos管反接使用,即源極s接電源正端,相當(dāng)于二極管的陽極a;漏極d接電壓負(fù)端,相當(dāng)于二極管的陰極k;當(dāng)功率mos管在門極g信號的作用下導(dǎo)通時,電流電源極s流向漏極d。而功率mos管作為開關(guān)使用時,漏極d接電源正端,源極s接電壓負(fù)端;導(dǎo)通時,相當(dāng)于開關(guān)閉合,電流由漏極d流向源極s。
圖1 同步整流管和整流二極管
同步整流管sr及整流二極管構(gòu)成的半波整流電路如圖1(b)所示。當(dāng)sr的門極驅(qū)動電壓ug,與正弦波電源電壓仍同步變化時,則負(fù)載r上得到的是與二極管整流電路相同的半波正弦波電壓波形1fr。
同步整流管的源一漏極之間有寄生的體二極管,還有輸出結(jié)電容(未畫出),驅(qū)動信號加在門極和源極(g-s)之間,是一種可控的開關(guān)器件。皿關(guān)斷時,電流仍然可以由體二極管流通。不過m體二極管的正向?qū)▔航岛头聪蚧謴?fù)時間都比sbd大得多,因此,一旦電流流過sr的體二極管,則整流損耗將明顯增加。
由于同步整流是由可控的三端半導(dǎo)體開關(guān)器件來實現(xiàn)的,因此必須要有符合一定時序關(guān)系的門極驅(qū)動信號去控制它,使其像一個二極管一樣地導(dǎo)通和關(guān)斷。驅(qū)動方法對銀的整體性能影響很大,因此,門極驅(qū)動信號往往是設(shè)計同步整流電路時必須要解決的首要問題。例如,sr開通過早或關(guān)斷過晚,都可能造成短路,而開通過晚或關(guān)斷過早又可能使sr的體二極管導(dǎo)通,使整流損耗和器件應(yīng)力增大。
綜上所述,當(dāng)功率mos管反接時可以作為sr使用,其特點如下:
。1)sr是一個可控的三極開關(guān)器件,在門極和源極之間加人驅(qū)動信號時,可以控制功率mos管源極s和漏極d之間的通/斷。
。2)門極驅(qū)動信號和源極電壓同步,如源極為高電平時,驅(qū)動信號也是高電平則mos管導(dǎo)通;反之,源極為低電平時,驅(qū)動信號也是低電平,則mos管關(guān)斷;這樣就自然實現(xiàn)了整流,而且電流也只能由源極s流向漏極d。由于是通過門極信號和源極電壓同步來實現(xiàn)整流的,因此把這種整流方式稱為同步整流。
(3)用于pwm開關(guān)轉(zhuǎn)換器中的同步整流管sd代替sbd作為整流管或續(xù)流工作時,必須保證門極有正確的控制時序,使其工作與pwm開關(guān)轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)管同步協(xié)調(diào)工作。因此不同的開關(guān)轉(zhuǎn)換器主電路,其同步整流管的控制時序也是不同的。同步整流開關(guān)管的控制時序?qū)⒃诤竺孢M行介紹。
。4)在功率mos管反接的情況下,其固有的體二極管極性卻是正向的。有時要利用它先導(dǎo)通,以便過渡到功率mos管進入整流狀態(tài)。但由于體二極管的正向壓降較大,常常不希望它導(dǎo)通或?qū)〞r問過長。
歡迎轉(zhuǎn)載,信息來自維庫電子市場網(wǎng)(www.dzsc.com)
圖1(a)所示為n溝道功率mos管構(gòu)成的同步整流管sr和sbd整流二極管的電路圖形符號,整流二極管有兩個極:即陽極a和陰極k。功率mos管有三個極:即漏極d、源極s和門極g。在用做同步整流管時,將功率mos管反接使用,即源極s接電源正端,相當(dāng)于二極管的陽極a;漏極d接電壓負(fù)端,相當(dāng)于二極管的陰極k;當(dāng)功率mos管在門極g信號的作用下導(dǎo)通時,電流電源極s流向漏極d。而功率mos管作為開關(guān)使用時,漏極d接電源正端,源極s接電壓負(fù)端;導(dǎo)通時,相當(dāng)于開關(guān)閉合,電流由漏極d流向源極s。
圖1 同步整流管和整流二極管
同步整流管sr及整流二極管構(gòu)成的半波整流電路如圖1(b)所示。當(dāng)sr的門極驅(qū)動電壓ug,與正弦波電源電壓仍同步變化時,則負(fù)載r上得到的是與二極管整流電路相同的半波正弦波電壓波形1fr。
同步整流管的源一漏極之間有寄生的體二極管,還有輸出結(jié)電容(未畫出),驅(qū)動信號加在門極和源極(g-s)之間,是一種可控的開關(guān)器件。皿關(guān)斷時,電流仍然可以由體二極管流通。不過m體二極管的正向?qū)▔航岛头聪蚧謴?fù)時間都比sbd大得多,因此,一旦電流流過sr的體二極管,則整流損耗將明顯增加。
由于同步整流是由可控的三端半導(dǎo)體開關(guān)器件來實現(xiàn)的,因此必須要有符合一定時序關(guān)系的門極驅(qū)動信號去控制它,使其像一個二極管一樣地導(dǎo)通和關(guān)斷。驅(qū)動方法對銀的整體性能影響很大,因此,門極驅(qū)動信號往往是設(shè)計同步整流電路時必須要解決的首要問題。例如,sr開通過早或關(guān)斷過晚,都可能造成短路,而開通過晚或關(guān)斷過早又可能使sr的體二極管導(dǎo)通,使整流損耗和器件應(yīng)力增大。
綜上所述,當(dāng)功率mos管反接時可以作為sr使用,其特點如下:
。1)sr是一個可控的三極開關(guān)器件,在門極和源極之間加人驅(qū)動信號時,可以控制功率mos管源極s和漏極d之間的通/斷。
。2)門極驅(qū)動信號和源極電壓同步,如源極為高電平時,驅(qū)動信號也是高電平則mos管導(dǎo)通;反之,源極為低電平時,驅(qū)動信號也是低電平,則mos管關(guān)斷;這樣就自然實現(xiàn)了整流,而且電流也只能由源極s流向漏極d。由于是通過門極信號和源極電壓同步來實現(xiàn)整流的,因此把這種整流方式稱為同步整流。
。3)用于pwm開關(guān)轉(zhuǎn)換器中的同步整流管sd代替sbd作為整流管或續(xù)流工作時,必須保證門極有正確的控制時序,使其工作與pwm開關(guān)轉(zhuǎn)換器的主開關(guān)管同步協(xié)調(diào)工作。因此不同的開關(guān)轉(zhuǎn)換器主電路,其同步整流管的控制時序也是不同的。同步整流開關(guān)管的控制時序?qū)⒃诤竺孢M行介紹。
(4)在功率mos管反接的情況下,其固有的體二極管極性卻是正向的。有時要利用它先導(dǎo)通,以便過渡到功率mos管進入整流狀態(tài)。但由于體二極管的正向壓降較大,常常不希望它導(dǎo)通或?qū)〞r問過長。
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