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同步整流的工作原理

同步整流是一種電源變換器技術,其核心在於使用專用的功率MOSFET(金屬-氧化物半導體場效應電晶體)作為整流器,以降低整流損耗並提高DC/DC變換器的效率。這種技術的主要工作原理如下:

採用低通態電阻的功率MOSFET。與傳統整流二極體相比,功率MOSFET在導通時的通態電阻極低,從而減少了能量損耗。

柵極電壓與被整流電壓同步。在同步整流中,功率MOSFET的柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步,以確保正確的整流功能。

開關操作與電感儲能。同步整流系統中的開關元件(通常是功率MOSFET或IGBT)根據輸入交流電源的脈衝信號打開或關閉,從而控制電流的流動。在開關元件打開時,電感儲存能量,而在關閉時,電感通過其儲能特性繼續提供電流。

輸出整流。當開關元件關閉時,電感通過自身電場的作用將電流轉換為直流,並提供給負載。

通過這些步驟的循環執行,同步整流系統能夠實現高效率的交流到直流轉換,並提供穩定的直流輸出。此外,與傳統非同步整流器相比,同步整流器採用同步開關代替傳統的二極體整流器,從而使功率傳輸更加高效。