MOSFET在同步整流驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用圖解-KIA MOS管

同步整流的基本原理

如下圖一為傳統(tǒng)的次級(jí)整流電路，該電路使用快恢復(fù)或者肖特基二極管進(jìn)行整流，快恢復(fù)二極管的VF一般為0.7V-1V，肖特基二極管的VF也有0.2V-0.3V，在電流比較大時(shí)，二極管上將產(chǎn)生很大的損耗，Po=VF*IF。

MOSFET 同步整流驅(qū)動(dòng)

圖一使用二極管的次級(jí)電流電路

圖二為使用MOSFET作為整流管時(shí)的電路，由于MOSFET的導(dǎo)通電阻Rds(on)的壓降要比二極管的正向壓降VF低的多，比如AON6230(VDS=40V，Rds(on)=1.44mΩ )，假設(shè)電流為20A，Duty=60%，則

Po=IF2*Rdson*D=20*20*1.44*1.3*0.6=448mV（此處假設(shè)MOSFET的結(jié)溫為100℃），此時(shí)MOSFET的損耗比使用肖特基二極管時(shí)要低很多。

MOSFET 同步整流驅(qū)動(dòng)

圖二使用MOSFET的次級(jí)整流電路

如圖三，二極管的特性曲線和MOSFET導(dǎo)通時(shí)的伏安特性曲線可知，只有在一定的電流范圍內(nèi)，同步整流（SR）的效率才會(huì)優(yōu)于二極管。

當(dāng)電流高于這一數(shù)值時(shí)，MOSFET的損耗反而會(huì)高于二極管，這是因?yàn)榇藭r(shí)MOSFET的溫度很高，導(dǎo)致Rds(on)很大。

MOSFET 同步整流驅(qū)動(dòng)

同步整流驅(qū)動(dòng)方式

同步整流電路按照MOSFET的驅(qū)動(dòng)方式分為自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式（self-driven）和IC驅(qū)動(dòng)方式（IC-driven）。

自動(dòng)驅(qū)動(dòng)方式的驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接來自變壓器的次級(jí)，其驅(qū)動(dòng)線路如圖四所示，該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是缺點(diǎn)也非常明顯，首先由于SR的驅(qū)動(dòng)電壓與輸入電壓成正比，在輸入電壓較高時(shí)，很難保證Vgs的耐壓，而且次級(jí)繞組的漏感也可能會(huì)影響驅(qū)動(dòng)電壓。

其次，負(fù)載較輕進(jìn)入不連續(xù)電流模式（DCM）時(shí)，可能會(huì)有反向電流流過次級(jí)繞組、SR、MOSFET到地，反向電流是非常危險(xiǎn)的，很可能導(dǎo)致MOSFET失效。

IC驅(qū)動(dòng)方式通過漏源電壓檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)MOSFET開關(guān)的控制，這種驅(qū)動(dòng)方式解決很多自驅(qū)動(dòng)存在的問題，死區(qū)時(shí)間得以精確控制，而且輕載時(shí)可以避免出現(xiàn)反向電流。

MOSFET 同步整流驅(qū)動(dòng)