返馳式電源供應器同步整流應用說明

1、 张飞实战电子官方网站： 点击打开 （广告勿扰 100%拒绝水贴，10 名疯狂工程师运营的网站，有问必答）同步整流应用说明 如第一图 所示， 其系一般返驰式交换电源供应器之电路装置。 其中 Q1 为金氧半场效晶体管具有小信号控制其 on/off 作用之开关组件。 而 D1 于导通时会产生 0. 4V-1 .5 V 不等之电压降（ 此为二极管之特性） ， 因此当输出电压（ Vo） 低时常发生效率低， 二极管（ D1 ） 消耗功率过大需大面积之散热片等情事。 例如当 Vo 为 5Vdc ， D1 之压降为 0. 4V ， D1 反向耐压为 30Vdc ， 电源供

2、应器之输出为 50 w（ 5v/10A ） ， 因此于 D1 上的消耗功率为 0. 4V*10A= 4W， 不计其它组件之消耗， 此电源供应器之效率（ Efficiency） 为 50 w/(50w+ 4w) = 92. 6 %。 如第一图 所示， 其系目前返驰式交换电源供应器之电路装置。 为了提高返驰式电源供应器之效率， 若于 D1 位置改以 Q2 金氧半场效晶体管代替， 以今日科技水准 MOSFET 可轻易做到 10 毫欧姆左右之 DS (on)， 如 SI 4410 ， 可将消耗功率降低甚多， 克服上述困扰。以上例做为比较， Vo 为5Vdc， Q2 以 SI 4410 （ DS =11

3、 毫欧姆， DS =30V） 取代， 输出功率为 50W（ 5V/10A） 则 Q2 之压降为 10A*11 毫欧姆=110 mVdc， Q2 之消耗功率为 110m V* 10 A= 1100m W= 1 .1 W 不计其它组件之消耗功率之效率为 50 W/(50W+ 1. 1W)= 97 .8 % 较使用二极管之效率提升 5. 2%， 此为目前工程人员追求之目标， 惟， 以 Q2 取代 D1 的过程中仍有其技术瓶颈存在。 如第二图所示， 其系习知之返驰变压器各点之电压波形及电流波形。 Q2 必须很精准的控制在t1 周期导通， 同时在 t2 ,t 3 来临前截止， 通常 t1 较易控制， 吾

4、人可利用 VN 2 为触发信号， 延迟少许时间( DELAY TIME) 后令 Q2 导通即可， 但返驰变压器 t2 ,t 3 之周期则随负载（ IO ） 之变化而改变， 相当难以预测， 且 t3 产生前需将 Q2 截止， 否则， Co 将经由 Q2 对次极线圈 N2 放电， 而于Q1 再次导通时产生一逆向电流而可能致使 Q1 烧毁。 因此返驰式交换电源供应器将次极侧（ 指变压器而言） 的整流电路变更为金氧半场效晶体管作控制时， 一般均以次级侧的金氧半场效晶体管作为主动控制其导通/ 截止状态， 而以初级侧（ 指变压器而言） 的开关组件为被动控制， 亦即返驰式交换电源供应器先令次级侧的开关组件先

5、截止， 再令初级侧的开关组件导通。 例如利用一电流变流器侦测次极电流降到零点时， 令次级侧的开关组件截止， 初级侧再导通。而此技术通常应用于非连续模式（ 即次极电流降至零点时使金氧半场效晶体管截止， 再使初级侧的开关组件导通谓之） 非连续模式将使变压器体积变大、 电源供应器效率变差。 若能令返驰式交换电源供应器操作于连续模式（ 即次级电流仍高于零点， 即将初级侧的开关组件导通， 并令次级侧的开关组件进入截止） ， 则将使得变压器体积变小、 电源供应器效率变高等优点存在。 5101520251 张飞实战电子官方网站： 点击打开 （广告勿扰 100%拒绝水贴，1

6、0 名疯狂工程师运营的网站，有问必答）T1 VCCD1L1R1Vo+C1D3+C4+C5+C2PWM CONTROLERQ1R4R2U1R5R6U2 C3R3TL431R7第一图A 2 张飞实战电子官方网站： 点击打开 （广告勿扰 100%拒绝水贴，10 名疯狂工程师运营的网站，有问必答） D2synchronous rectification controllerT1VCCL1 R10Vo+C5Q2D3+C1+C2+C4PWM CONTROLERQ1R7R9U1R6R4U2 C3R8TL431R5第一图B 3 张飞实战电子官方网站： 点击打开 （广告勿扰 100%拒绝水贴