但是，與異步開關穩壓器相比，同步降壓轉換器會產生更大的幹擾。如果圖1zhongdelianggelixiangkaiguantongshidaotong，jishishijianhenduan
，yehuifashengcongshurudianyadaodideduanlu。zhehuisunhuaikaiguan。bixuquebaolianggekaiguanyongyuanbuhuitongshidaotong。yinci，chuyuanquankaolv，xuyaozaiyidingshijianneibaochilianggekaiguandouduankai。zhegeshijianchengweikaiguanwenyaqidesiqushijian。danshi，congkaiguanjiediandaoshuchudianyalianjieleyigezailiudiangan(L1)。通(tong)過(guo)電(dian)感(gan)的(de)電(dian)流(liu)永(yong)遠(yuan)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)瞬(shun)間(jian)變(bian)化(hua)。電(dian)流(liu)會(hui)連(lian)續(xu)增(zeng)加(jia)和(he)減(jian)少(shao)，但(dan)它(ta)永(yong)遠(yuan)不(bu)會(hui)跳(tiao)變(bian)。因(yin)此(ci)，在(zai)死(si)區(qu)時(shi)間(jian)內(nei)會(hui)產(chan)生(sheng)問(wen)題(ti)。所(suo)有(you)電(dian)流(liu)路(lu)徑(jing)在(zai)開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)側(ce)中(zhong)斷(duan)。采(cai)用(yong)圖(tu)1suoshidelixiangkaiguan，zaisiqushijianneihuizaikaiguanjiedianchuchanshengfuwuqiongdadedianya。zaishijikaiguanzhong，dianyafuzhijiangbiandeyuelaiyueda，zhidaolianggekaiguanzhongdeyigebeijichuanbingyunxudianliutongguo。

 

圖1.用於降壓轉換、采用理想開關的同步開關穩壓器。

 

大多數開關穩壓器使用N溝道MOSFET作為有源開關。這些開關針對上述情況具有非常有優勢的特性。除了具有本身的開關功能外，MOSFET還具有所謂的體二極管。半導體的源極和漏極之間存在一個P-N結。在圖2中，插入了具有相應P-N結的MOSFET。由此，即使在死區時間內，開關節點的電壓也不會下降到負無窮大
，而是通過低端MOSFET中的P-N結（如紅色所示）承載電流，直到死區時間結束並且低端MOSFET導通為止。

 

圖2.用於降壓轉換的同步開關穩壓器，采用N溝道MOSFET和額外的肖特基二極管
，可最大限度地減少幹擾。

 

相應MOSFET中的體二極管有一個主要缺點。由於反向恢複現象，其開關速度非常低。在反向恢複時間內，電感(L1)導(dao)致(zhi)開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)處(chu)的(de)電(dian)壓(ya)下(xia)降(jiang)到(dao)比(bi)地(di)電(dian)壓(ya)低(di)幾(ji)伏(fu)。開(kai)關(guan)節(jie)點(dian)處(chu)的(de)這(zhe)些(xie)陡(dou)峭(qiao)的(de)負(fu)電(dian)壓(ya)峰(feng)值(zhi)會(hui)導(dao)致(zhi)幹(gan)擾(rao)，此(ci)幹(gan)擾(rao)會(hui)被(bei)容(rong)性(xing)耦(ou)合(he)到(dao)其(qi)他(ta)電(dian)路(lu)段(duan)。通(tong)過(guo)插(cha)入(ru)額(e)外(wai)的(de)肖(xiao)特(te)基(ji)二(er)極(ji)管(guan)可(ke)以(yi)最(zui)大(da)限(xian)度(du)地(di)減(jian)少(shao)這(zhe)種(zhong)幹(gan)擾(rao)
，如(ru)圖(tu)2所示。與低端MOSFET中zhong的de體ti二er極ji管guan不bu同tong，它ta不bu會hui產chan生sheng反fan向xiang恢hui複fu時shi間jian，並bing且qie在zai死si區qu時shi間jian開kai始shi時shi能neng非fei常chang快kuai速su地di吸xi收shou電dian流liu。這zhe可ke減jian緩huan開kai關guan節jie點dian處chu的de電dian壓ya陡dou降jiang。可ke減jian少shao由you於yu耦ou合he效xiao應ying而er產chan生sheng並bing分fen布bu到dao電dian路lu上shang的de幹gan擾rao。

 

肖特基二極管可以設計得非常緊湊，因為它僅在死區時間內短時間承載電流。因此，其溫升不會過高，可以放置在小尺寸、低成本的產品外殼中。

 

作者簡介

 

Frederik Dostal曾就讀於德國埃爾蘭根-紐倫堡大學微電子學專業。他於2001年開始工作，涉足電源管理業務，曾擔任多種應用工程師職位
，並在亞利桑那州鳳凰城工作了四年，負責開關模式電源。Frederik於2009年加入ADI公司，擔任歐洲分公司的電源管理技術專家。聯係方式：frederik.dostal@analog.com。

 

 

推薦閱讀：