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同步整流器探討

同步整流器探討
[red][本專題由 尹工 主持][/red]
發(fā)起此專題,旨在拋磚引玉,(說得不對,大家盡管砸磚)
如大家所知:目前的系統(tǒng)對電源的要求日趨低壓、大電流化,開關(guān)電源中普通整流管(包括肖特基)的導(dǎo)通壓降越來越不可忽視地影響著開關(guān)電源的效率,也進(jìn)一步影響著整機(jī)的可靠性.而利用低壓、低溝道電阻、邏輯電平、低電荷的功率MOS管做的同步整流器便應(yīng)運而生...
我認(rèn)為目前的同步整流主要分自驅(qū)動型和外驅(qū)動型兩類,而自驅(qū)動型又分為電壓型和電流型兩種.
其中外驅(qū)動型是以外部驅(qū)動信號(如驅(qū)動開關(guān)管的PWM波,經(jīng)驅(qū)動變壓器產(chǎn)生)來驅(qū)動MOS管,做同步整流管
電壓型自驅(qū)動同步整流電路簡單,驅(qū)動信號多直接取自主變壓器(暫不上傳電路圖,如有大俠需要,俺在傳不遲),主要用于反激電路(幾乎無太大的續(xù)流電流)及正激電路(整流管與續(xù)流管是分開的,可分別設(shè)置同步整流管和同步續(xù)流管),而不適用于雙端模式電源(其整流管應(yīng)兼有續(xù)流功能)
本人認(rèn)為電流型自驅(qū)動同步整流電路較復(fù)雜,但驅(qū)動同步性好(說俗點:該通肯定通;該關(guān)馬上關(guān)),除純直流場合沒有優(yōu)勢外,只要該用低壓整流管的場合,都可以直接使用.具體電路如下圖:其中嵌位到15V固定電壓的目的是:
1:在較寬的負(fù)載電路范圍內(nèi),保證有足夠但不過高的柵極驅(qū)動電壓
2:電流互感器的多余能量不被白白消耗掉.
全部回復(fù)(217)
正序查看
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ridgewang
LV.8
2
2003-09-10 09:08
我有一個異想天開的想法
整流器件實在是討厭,要考慮壓降還要考慮振鈴.能不能設(shè)計一種電路而不要整流器件(就用導(dǎo)線).比如在正激中,想法使初級電壓不反向,這樣次級的整流二極管就可拿掉.當(dāng)然續(xù)流二極管還在.
1
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sukel
LV.5
3
2003-09-10 09:37
這個題目不錯!
應(yīng)該有很多內(nèi)容哦,比如開關(guān)換向與電路電感的關(guān)系等
建議樓主把正激和反激的自激電路貼出來,大家在看看!
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尹工
LV.5
4
2003-09-10 09:42
@ridgewang
我有一個異想天開的想法整流器件實在是討厭,要考慮壓降還要考慮振鈴.能不能設(shè)計一種電路而不要整流器件(就用導(dǎo)線).比如在正激中,想法使初級電壓不反向,這樣次級的整流二極管就可拿掉.當(dāng)然續(xù)流二極管還在.
哈哈!我倒!咣當(dāng)...
初級加直流,電壓就不反向了...
0
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ridgewang
LV.8
5
2003-09-10 09:47
@尹工
哈哈!我倒!咣當(dāng)...初級加直流,電壓就不反向了...
哈哈哈哈
沒準(zhǔn)以后還真有這樣的電路啊.伊兄講講自驅(qū)動如何?
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尹工
LV.5
6
2003-09-10 10:24
@ridgewang
哈哈哈哈沒準(zhǔn)以后還真有這樣的電路啊.伊兄講講自驅(qū)動如何?
呵呵,那個字不好認(rèn)吧?俺姓尹(YIN)
所謂自驅(qū)動,就是開關(guān)管利用自身所承受的電壓或電流使自己導(dǎo)通或關(guān)閉.俺一會再發(fā)兩張電壓型自驅(qū)動的圖上來...
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尹工
LV.5
7
2003-09-10 10:26
用于反激的電壓型自驅(qū)動同步整流最簡單...
如圖500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160804.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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尹工
LV.5
8
2003-09-10 10:29
用于正激的同步整流及同步續(xù)流:
如圖:500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160982.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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呆頭鵝
LV.7
9
2003-09-10 10:32
反激同步整流有量產(chǎn)的東東嗎?
mos管的關(guān)斷延時怎么處理?
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cmg
LV.9
10
2003-09-10 10:54
@尹工
用于反激的電壓型自驅(qū)動同步整流最簡單...如圖[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160804.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
兄弟,最簡單嗎?
什么東西都不要想當(dāng)然.你實驗一下這個電路,95%的可能是炸掉,5%的可能起不了機(jī).總之不會工作.
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lll
LV.5
11
2003-09-10 10:59
@cmg
兄弟,最簡單嗎?什么東西都不要想當(dāng)然.你實驗一下這個電路,95%的可能是炸掉,5%的可能起不了機(jī).總之不會工作.
是否是這個意思
開關(guān)管導(dǎo)通前整流MOS的關(guān)斷不好處理
請教cmg,都有什莫處理方法?
0
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lll
LV.5
12
2003-09-10 11:01
@尹工
用于正激的同步整流及同步續(xù)流:如圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160982.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
C1干什莫用?
死區(qū)嗎?
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cmg
LV.9
13
2003-09-10 11:41
@尹工
用于正激的同步整流及同步續(xù)流:如圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160982.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
這種電路也要非常小心的設(shè)計.
特別是輸出電壓較高時,如5V,帶重載突然關(guān)斷時Q4很容易燒毀,這基本上是一個原理電路,非實用電路.
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sukel
LV.5
14
2003-09-10 13:41
@cmg
兄弟,最簡單嗎?什么東西都不要想當(dāng)然.你實驗一下這個電路,95%的可能是炸掉,5%的可能起不了機(jī).總之不會工作.
熱烈期望CMG大師給個可應(yīng)用的原理圖!!!
以前很多討論都沒實際深入的意義,熱烈要求老師上課!
0
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allin
LV.5
15
2003-09-10 14:59
@尹工
用于反激的電壓型自驅(qū)動同步整流最簡單...如圖[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160804.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
肯定不能工作!
flyback的同步整流最麻煩!單靠一兩個器件不行的!
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allin
LV.5
16
2003-09-10 15:05
@lll
C1干什莫用?死區(qū)嗎?
完整的圖!
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063177508.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

控制信號由次級產(chǎn)生.兩個OptiMOSQ19和Q19A是并聯(lián)的,它們共同提供“低態(tài)”PWM的續(xù)流電流通道.而OptiMOSQ21則作為串聯(lián)整流之用.在變壓器初級復(fù)位瞬間,PWM脈沖輸出消失,同步整流器Q19/Q19A通過Q18的體二極管續(xù)流導(dǎo)通.當(dāng)初級轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通時,Q18的柵極(早先處于負(fù)偏)受到次級繞組電壓經(jīng)電阻R97的驅(qū)動,Q18導(dǎo)通使Q19/Q19A截止.而Q21則在R96,L3A和L3B的聯(lián)動作用下變?yōu)閷?dǎo)通,開始新一輪的同步整流周期.
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尹工
LV.5
17
2003-09-10 15:16
@cmg
兄弟,最簡單嗎?什么東西都不要想當(dāng)然.你實驗一下這個電路,95%的可能是炸掉,5%的可能起不了機(jī).總之不會工作.
CMG兄批評得對!確實是沒充分考慮過.向所有網(wǎng)友道歉...
俺確實沒用反激做過低壓大電流的電源,所以也沒作過反激同步整流.只是根據(jù)正激同步整流的原理,想當(dāng)然地畫了此圖.在此向所有網(wǎng)友鞠躬道歉!希望大家在砸磚的同時能對反激同步整流討論得更深入
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尹工
LV.5
18
2003-09-10 15:39
@lll
C1干什莫用?死區(qū)嗎?
C1的作用是防止整流管和續(xù)流管的共態(tài)導(dǎo)通.
實際做的時候還需要在兩個MOS的柵極-源極間加兩只15V穩(wěn)壓管反向串聯(lián)組成的嵌位電路,防止漏感尖峰對柵極的損傷.
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major
LV.4
19
2003-09-10 15:41
@cmg
這種電路也要非常小心的設(shè)計.特別是輸出電壓較高時,如5V,帶重載突然關(guān)斷時Q4很容易燒毀,這基本上是一個原理電路,非實用電路.
此言不錯!
整流和續(xù)流都使用同期整流時,是有這種危險.這叫做同期整流的倒灌現(xiàn)象.不僅是Q4,初級開關(guān)管也有被破壞的危險.
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尹工
LV.5
20
2003-09-10 16:07
@cmg
這種電路也要非常小心的設(shè)計.特別是輸出電壓較高時,如5V,帶重載突然關(guān)斷時Q4很容易燒毀,這基本上是一個原理電路,非實用電路.
我所做的此類電路因附載相對固定,
確實沒在您所說的狀態(tài)下測試過,肯請您詳細(xì)說明一下,并提改進(jìn)建議.謝謝!
0
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尹工
LV.5
21
2003-09-10 16:18
@尹工
用于正激的同步整流及同步續(xù)流:如圖:[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063160982.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">
找到一張早先的圖,畫得比較凌亂,大家湊合看看...
(有些元件參數(shù)曾作過調(diào)整,但一時沒找到)圖中V1及V2為同步整流管和續(xù)流管.此電路輕載時效率并不高,但滿載時表現(xiàn)還不錯,只是沒作過CMG兄所說的滿載動態(tài)測試,請大家指正.1063182016.pdf
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jacki_wang
LV.11
22
2003-09-10 20:30
@呆頭鵝
反激同步整流有量產(chǎn)的東東嗎?mos管的關(guān)斷延時怎么處理?
量產(chǎn)的很多
一般是100~150Watt的.
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jacki_wang
LV.11
23
2003-09-10 22:45
@allin
完整的圖![圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標(biāo)滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/0/1063177508.gif');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">控制信號由次級產(chǎn)生.兩個OptiMOSQ19和Q19A是并聯(lián)的,它們共同提供“低態(tài)”PWM的續(xù)流電流通道.而OptiMOSQ21則作為串聯(lián)整流之用.在變壓器初級復(fù)位瞬間,PWM脈沖輸出消失,同步整流器Q19/Q19A通過Q18的體二極管續(xù)流導(dǎo)通.當(dāng)初級轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)通時,Q18的柵極(早先處于負(fù)偏)受到次級繞組電壓經(jīng)電阻R97的驅(qū)動,Q18導(dǎo)通使Q19/Q19A截止.而Q21則在R96,L3A和L3B的聯(lián)動作用下變?yōu)閷?dǎo)通,開始新一輪的同步整流周期.
效果不明顯
在輸入帶ACTIVE PFC的情況下,Duty比較小,續(xù)流mosFET導(dǎo)通時間只占續(xù)流時間的一小部分,此種驅(qū)動方式對效率的提高不明顯,只不過徒增成本,Risk已有人說了,不再重復(fù).
0
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呆頭鵝
LV.7
24
2003-09-11 09:57
@jacki_wang
量產(chǎn)的很多一般是100~150Watt的.
如何處理?洗耳恭聽
1
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jacki_wang
LV.11
25
2003-09-11 10:49
@呆頭鵝
如何處理?洗耳恭聽1
利用額外繞組做驅(qū)動信號
利用額外繞組做驅(qū)動信號
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lll
LV.5
26
2003-09-11 11:02
@major
此言不錯!整流和續(xù)流都使用同期整流時,是有這種危險.這叫做同期整流的倒灌現(xiàn)象.不僅是Q4,初級開關(guān)管也有被破壞的危險.
你是指電容能量反灌到變壓器副邊,感應(yīng)到原邊產(chǎn)生高電壓
擊穿開關(guān)管嗎?Q4燒毀,是否也是由于上述原因?
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ridgewang
LV.8
27
2003-09-11 11:04
@jacki_wang
利用額外繞組做驅(qū)動信號利用額外繞組做驅(qū)動信號
能不能給個可以實際應(yīng)用的圖?
關(guān)鍵是當(dāng)初級導(dǎo)通時,次級同步整流MOS的寄生二極管如何解決?
0
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呆頭鵝
LV.7
28
2003-09-11 14:00
@jacki_wang
利用額外繞組做驅(qū)動信號利用額外繞組做驅(qū)動信號
能解決我上面提的問題?
?
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jacki_wang
LV.11
29
2003-09-11 14:39
@ridgewang
能不能給個可以實際應(yīng)用的圖?關(guān)鍵是當(dāng)初級導(dǎo)通時,次級同步整流MOS的寄生二極管如何解決?
mosFET反過來用啊!
用另外的繞組只是讓mosFET導(dǎo)通更快而已.
0
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cmg
LV.9
30
2003-09-11 14:52
不主張在反激里面用同步整流.
反激這種拓?fù)浔旧聿贿m合做低壓大電流的電源,原因我想不用我說.而低壓大電流才是同步整流的優(yōu)勢.
  還有一個原因是在反激里同步整流的控制很麻煩,特別是工作在電流連續(xù)方式時,如何適時的關(guān)斷整流管是個很大的問題.在非連續(xù)方式時,可以用同步整流,但也需要加電流反向檢測電路,比較麻煩.另外如果一個比較大功率的電源設(shè)計在非連續(xù)方式本身就是一個問題,再加個同步整流就是畫蛇添足,并且效率可能比設(shè)計在連續(xù)方式低.
  我想這些就是在實際的電源中很少見到在反激里用同步整流的原因. 個人意見.
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cmg
LV.9
31
2003-09-11 14:57
@lll
是否是這個意思開關(guān)管導(dǎo)通前整流MOS的關(guān)斷不好處理請教cmg,都有什莫處理方法?

不論開關(guān)管是否導(dǎo)通,輸出電壓始終加在Q2的G-S間,相當(dāng)于輸出沒有整流管,直接導(dǎo)通,你看會有什么結(jié)果.
0
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