大家好 
我是德州仪器的系统工程师 David 
今天非常高兴和大家继续讲解 
同步整流的控制及其挑战三 
今天主要讲解如何选择同步整流管 
在我们讨论完同步整流的控制方法后 
我们继续来看实际中设计的考虑点 
首先我们如何来选择 MOS 管 
像之前我们讨论的 VDS 采样控制方法 
通过检测 VDS 的电压 
来开通关断同步整流 
开通时基于体二极管的导通电压 
来设定一个导通门槛 
因为体二极管正向压降 
通常有几百个毫伏 
我们可以容易地设定导通门槛 
大约一百个毫伏来控制开通同步整流 
但是当关断时 
关断的门槛值接近零伏 
从下面的这个公式可以看出 
当选择不同的 RDS(ON) 时 
关断电流也不同 
在这里有两个例子 
一个为高 RDS(ON) 
一个为低 RDS(ON) 
对于同样的副边电流 
当选择低 RDS(ON) 时我们可以看到 
当 SR 导通时 
有非常低的电压降 
但是关断的时间会非常早 
当 MOS 管关断后 
仍然有非常大的电流和时间 
流经体二极管产生很大的损耗 
如果选择高 RDS(ON) 时当 SR 导通时 
有较高的电压降 
但是关断的时间会非常接近电流为零时 
当 MOS 管关断后 
有较小的电流和时间流经体二极管 
产生较小的损耗 
所以比较这两个 MOS 管 
较高的 RDS(ON) 导致较小的关断电流 
较小的体二极管导通时间 
较低的 RDS(ON) 导致较大的关断电流 
较大的体二极管导通时间 
所以肯定有一个最优的点 
来平衡同步整流和体二极管导通时间 
来得到最小的损耗 
除了考虑导通损耗 
我们也要考虑开关损耗 
对于 MOS 管的损耗包括三个部分 
导通损耗 
开关损耗以及驱动损耗 
导通损耗 
当我们能控制 MOS 管比较完美时 
损耗等于有效值电流的平方 
乘以 RDS(ON) 
开关损耗和 COSS 相关 
每当我们关断 MOS 管时 
所产生的损耗即等于这个公式 
驱动损耗和 CISS 相关 
公式为 CV2f 
从上面的损耗公式可以看出 
当选择较低的 RDS(ON) 的 MOS 管时 
尽管能减小导通损耗 
但是开关损耗 驱动损耗都会增加 
因为较低 RDS(ON) 的 MOS 管 
COSS 和 CISS 会比较大 
所以需要在开关损耗 
和导通损耗之间做折中的一个选择 
另外当我们查阅相关效率标准时 
通常需要优化四点平均效率 
另外当我们查阅相关效率标准时 
通常需要优化四点平均效率 
欧洲委员会也规定了 10% 负载的效率 
从这些标准可以看出 
轻载的效率同样重要 
当我们设计电源时 
在重载时导通损耗占的比重比较大 
而轻载时开关损耗占的比较大 
如果我们选择较高的 RDS(ON) 的 MOS 管 
尽管在重载时较低的效率 
但是由于轻载时开关损耗驱动损耗比较小 
所以可以获得较高的轻载效率 
如果我们选择较低的 RDS(ON) 的 MOS 管 
尽管在重载时有较高的效率 
但是由于轻载时开关损耗驱动损耗比较大 
所以可以获得较低的轻载效率 
所以当选择 MOS 管时 
我们需要对开关损耗和导通损耗 
做折中的一个处理 
当拓扑运行在 CCM 模式时 
对于同步整流的驱动 
是一个比较大的挑战 
由前面介绍我们知道 
采用同步整流可以减小导通损耗 
同时也要考虑开关损耗 
在这里对比三种拓扑 
工作在 CCM 模式的运行状态 
反激 正激 以及 LLC 
对于反击的 CCM 模式 
当从副边关断 
到原边管开通时 
有非常高的 di/dt 
对于正激的 CCM 模式 
当从续流管关断到整流管开通时 
同样也有非常高的 di/dt 
对于 LLC 当工作在高于谐振频率时 
我们同样能看到比较高的 di/dt 
这些较高的 di/dt 
主要由漏感或者谐振电感 
和较高的电压决定 
既然有这么高的 di/dt 
就需要同步整流控制芯片响应速度非常快 
否则会产生较多的负电流 
谢谢大家