2 同步整流管驅動方式的選擇

同步整流技術的基礎是使用導通壓降較低的MOSFET代替二極管整流，這樣就存在MOSFET的驅動問題,下面將對適合于不對稱半橋同步整流變換器的驅動方式進行討論。

同步整流技術按其驅動信號類型可以分為電流驅動型和電壓驅動型，選擇何種驅動方式直接影響變換器的效率和復雜程度。

2.1 電流型驅動

電流驅動同步整流是通過檢測流過自身的電流來獲得MOSFET驅動信號，由于檢測電流而造成的功率損耗很大，而且它不可避免要將電流信號轉換為電壓信號，增加了成本，性價比低，在這里不作討論。

2.2 電壓型驅動

同步整流的電壓驅動又分為自驅動，外驅動（控制驅動）和混合驅動3種。

圖4(a)所示的是采用自驅動同步整流的不對稱半橋DC/DC變換器[5]。該電路不需要附加驅動電路，結構簡單。但缺點是兩個MOSFET的驅動時序不夠精確，MOSFET不能在整個周期內代替二極管整流，使得負載電流流經寄生二極管的時間較長，造成了較大的損耗，限制了效率的提高。而且當輸出電壓很低時，次級繞組輸出端電壓也會相應降低，無法起到完全驅動同步整流管的作用。

電壓型外驅動，又稱為控制驅動，使用外驅動的不對稱半橋同步整流器的電路如圖4(b)所示。為了實現驅動同步，附加驅動電路須由變換器主開關管的驅動信號控制,通常使用電壓型控制驅動方法能使電源的效率達到最高，但是缺點是驅動電路過于復雜。

電壓型混合驅動是一種新的方法，使用混合驅動的不對稱半橋同步整流變換器，如圖4(c)所示，這種方法既能按較精確的時序給出驅動電壓信號，同時其附加的驅動電路也較外驅動簡單，所以，已被普遍接受應用于各種拓撲中。

（a） 自驅動型同步整流變換器

（b） 外驅動型同步整流變換器

（c） 混合驅動型同步整流變換器

圖4 三種電壓型驅動方式

綜合比較這3種電壓型驅動方式可得知，在不對稱半橋同步整流變換器中最好的選擇是采用電壓混合型驅動。這樣不僅可使變換器達到高效率，而且驅動電路簡單，容易控制。

3 同步整流管損耗分析

在不對稱半橋變換器中采用同步整流技術的主要目的是降低整流損耗，提高變換器效率，所以，有必要對變換器中同步整流管的損耗作一下簡要分析。

MOSFET模型如圖5所示，其中Rdson為導通電阻，Cgs及Cds和Cgd為MOSFET的寄生電容，其值是非線性的，與MOSFET上所施加的電壓有關。在本文中為了簡化分析，認為寄生電容值是不變的。

圖5 MOSFET模型

以圖4(a)所示的自驅動型同步整流變換器為例，理想的電壓和電流波形如圖6所示。同步整流管總的損耗PLOSS為

PLOSS=PSR1CON＋PSR2CON＋PSR1SW＋PSR2SW＋PD3CON＋PD4CON（1）

式中：PSR1CON及PSR2CON為兩個同步整流管的導通損耗；

PSR1SW及PSR2SW為兩個同步整流管的開關損耗；

PD3CON及PD4CON為兩個同步整流管的體二極管的導通損耗。

圖6 理想的電壓和電流波形

3.1 同步整流管的導通損耗

SR1的導通損耗為

PSR1CON=Io2Rdson1(1－D－tz/T)（2）

式中：Io為輸出電流；

Rdson1為S1的通態(tài)電阻。

SR2的導通損耗為

PSR2CON=Io2Rdson2(D－ty/T)（3）