同步整流的基本概念

开关电源中的同步整流技术指采用开关管代替二极管来实现整流的功能，其目的是降低整流电路的通态损耗。用来实现同步整流的开关管称为同步整流管，一般用MOSFET实现。输出电压低，输出电流大的开关电源如果采用二极管整流，二极管的通态损耗会成为电源总损耗的主要部分。采用同步整流管代替二极管，可以大幅度提高电源的效率。

从上述原理看，用来实现同步整流的MOSFET，其通态电阻应尽量小。目前用于同步整流的MOSFET通常在毫欧量级，且多采用多管并联，等效的通态电阻容易做到小于1毫欧。假定等效通态电阻为0.5毫欧，流过的电流有效值为100A，通态损耗也仅为5W；如果采用肖特基二极管整流，即使采用多管并联，通态损耗一般也大于50W。

同步整流管的驱动可分为双向驱动和单向驱动。

双向驱动，指同步整流管的电流可以双向流动。同步整流管为MOSFET，其导通时可以流过双向的电流，如果不检测流过同步整流管的电流信号，将无法在电流反向流动时关断它。这种驱动方式下，变换器总是工作在电感电流连续模式（CCM）。比如用于正激变换器的同步整流电路，采用双向驱动时，当负载较轻，电感电流较小时，电感电流会经过同步整流管反向流动。如果是二极管整流，则不存在反向电流通道，电感电流不会为负，变换器就会工作在电感电流断续模式（DCM）。

单向驱动时，则会检测流过同步整流管的电流信号，当检测到电流反向时，立即关断同步整流管。这种单向方式下，MOSFET就像二极管一样工作。负载较小时，也会进入DCM状态。有时我们不允许有反向电流灌入电源，就应采用单向驱动。

它驱式电路指利用主开关的驱动信号，经过逻辑处理后产生同步整流管的驱动信号，如图1所示。由于逻辑处理后的信号与输入侧供地，因此需要采用变压器或光耦进行隔离。为了防止主开关管和同步整流电路同时导通造成直通或短路，主开关管和同步整流管的驱动信号需要加入开通延迟时间。

自驱式电路利用变压器二次绕组的电压来直接驱动，如图2所示。和它驱式电路相比，电路结构更简单。但自驱式电路也有一些局限，比如不能完全遵守理想同步整流的逻辑关系，使用时需加以注意。

英特罗克科技低压大电流可编程开关电源IPX21kT(16-1020)，输出电流高达1020A。该电源采用了同步整流技术和多相交错并联技术，不但能实现高效率的电能变换，还能有较小的输出电流纹波，同时电源还有良好的动态响应。