同步vs.非同步DC/DC转换

同步vs非同步直流变换器

上图中所示的二极管是操作功率转换器中最常见类型的稳压电路的关键。它们提供了电力调节器的核心功能:整流。该动作将振荡电流(或开关电流)转换为具有一定纹波的直流电流，然后可以将其滤波并提供给系统中的负载组件。使用二极管作为整流元件的开关稳压器称为非同步转换器。

虽然典型的介绍性电路图和开关稳压器的讨论主要集中在非同步转换器上，但它们通常不用于开关稳压器ic或由离散组件构建的系统中。另一种类型的开关稳压器是同步稳压器，它使用晶体管作为开关节点低侧的整流元件。除了使用二极管和晶体管之外，这些系统在操作方面有何不同?我们将在本文中讨论这个问题。

两种电压调节电路

下图显示了两种类型的功率调节器电路:同步降压转换器和非同步降压转换器。请注意，其他拓扑结构，如buck-boost、boost、反激等，只需将系统中的任何整流元件替换为晶体管，就可以构造为同步转换器。

同步vs非同步DC DC变换器

同步和非同步降压转换器电路。

当两个mosfet被放置在同步转换器中时，它们都需要用开关PWM脉冲来驱动。发送到高侧和低侧的脉冲场效电晶体在转换器的每个周期中是交替的(它们在交替的时间是ON和OFF)。这将导致同步变换器中驱动脉冲的时间窗口与非同步变换器中二极管的正向偏置窗口相匹配。这意味着在非同步变换器中发现的相同占空比关系可以应用于同步变换器。

同步与非同步操作

显然，这两种类型的电路非常相似，那么它们在性能和操作特性方面有什么不同呢?下表强调了每种类型转换器在几个重要操作领域的差异。

	同步	非同步的
效率	最佳运行时更高(~95%)	最佳运行时降低(~80%)
决定效率的因素	MOSFET ON-state电阻开关波形重叠(死时间)	二极管正向电压
最强的响	在交换节点观察	在输出处观察不连续模式
低负荷运行	可以在不连续模式吗	可以在不连续模式吗