同步整流是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET,來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術(shù)。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓。
Buck電路是由一個功率晶體管開關(guān)Q與負(fù)載串聯(lián)構(gòu)成的,其電路如圖3.1。驅(qū)動信號ub周期地控制功率晶體管Q的導(dǎo)通與截止,當(dāng)晶體管導(dǎo)通時,若忽略其飽和壓降,輸出電壓uo等于輸入電壓;當(dāng)晶體管截止時,若忽略晶體管的漏電流,輸出電壓為0。電路的主要工作波形如圖3.2。

同步整流buck電路原理
同步整流buck電路圖如下:

同步整流結(jié)構(gòu):用功率mosfet替代整流二極管,可以提高轉(zhuǎn)換器效率。
buck變換器的輸出電壓平均值總是小于輸入電壓
當(dāng)流過電感的電流在每個周期不會降為0時,定義變換器工作于連續(xù)導(dǎo)通模式。
變換器開關(guān)導(dǎo)通時等效電路圖
電感左右兩端的電位分別為Vin和Vo,各電位關(guān)系如下式:

電感電流線性上升,此時在電感中儲存能量,其增量如式所示:

變換器開關(guān)管關(guān)斷時等效電路圖如圖:

電感兩端的電壓反向且保持恒定,電感電流線性下降,其減量如式所示:

在一個開關(guān)周期內(nèi),電感電流的增量和減量必須相等:

由此可得輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系式為:
在整個開關(guān)周期內(nèi),電感都傳遞能量給濾波電容和負(fù)載,而濾波電容每個周期的平均電流為0,其能量的變化量為0。故輸出負(fù)載電流等于電感電流平均值:
變換器工作在連續(xù)導(dǎo)通模式時的波形圖如下:

|