通常有两种方案来完成同步整流:(同步整流作用)(同步整流工作原理讲解)

今年,智能汽车竞赛和电子竞赛都有一系列无线充电模式需要解决的问题。如何有效地接收无线电能量是提高性能的重要设计内容。同步整流电路,用于一些团队对无线电能量接收线圈的高频信号进行整流。

由于其开关与被整流的信号同步,因此此类整流器称为同步整流器或有源整流器。

使用同步整流器的原因是,当对普通二极管进行整流时,在导通状态下,二极管两端将有稳定的电压降。

尽管硅二极管的导通电压通常为0.6V,但在额定大电流下整流电路的运行中,该压降可高达1V。

通常有两种方案来完成同步整流:

在一个典型的二极管整流电路中,正常二极管在正向偏置时自动导通,在反向偏置时关闭。有源开关器件可用于实现相同的开关效果。这些有源器件的优点是其导通电压和导通电阻比二极管低得多。

同步整流之所以称为同步整流,是因为有源器件的开关处于导通状态,即与整流波形同步。

直通功率MOSFE是同步整流的理想器件。它们具有非常低的导通电阻R

DS、R

DS可能只有几十MΩ或更小,因此器件的电压降远低于二极管两端的电压。如果您想进一步降低MOS功率管两端的压降损失,可以并联使用多个MOS管。

使用同步整流器的困难在于它要求同步控制电路相对复杂。控制电路通常包括电压检测电路、信号调理电路、MOS管驱动电路等。

控制电路设计中最关键的因素是确保整流电路中彼此相对的部件不能同时断开,否则会导致局部电路断开,从而烧毁整流电路。因此,控制电路需要确保开关器件在开关过程中不同时导通。

通常有两种方案来完成同步整流:

第一种方案是具有AC信号以生成原始电路以给出同步信号。例如,在DC-DC转换电路中,主振荡电路在交流和反相输入直流电源时提供同步整流信号。该方案通常需要一个功率隔离装置,如光耦脉冲隔离变压器,这通常需要占用电路板的面积,但也限制了同步频率的增加。

第二种方案是通过独立检测整流开关装置两端的电压信号来生成同步信号。整流器开关装置两端的电压极性将在通断和截止状态下改变。

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检测开关装置两端之间的电压差以确定开关装置是否接通,从而提供施加到开关装置控制端的正确驱动信号。

以下电路是一个简单的自驱动同步整流电路。现在控制开关MOS管由ASIC完成,电路效率将更高。

控制电路接通和断开开关器件的条件是不同的。当开关器件处于截止状态时,控制电路检测器件两端的电压是否具有正向反转,以确定打开开关器件。在开关器件导通的情况下,控制电路将检测流经开关器件的电流是否降至零,以便快速关闭开关器件。

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