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同步整流和异步整流的工作方式和区别,你知道吗?

2024-03-08 09:17
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整流电路

整流电路是一种把交流电能转换为直流电能的电路。它主要由变压器、整流元件(如二极管或MOSFET)和滤波器等组成。

根据电路结构和控制方式的不同,整流电路可以分为半波整流、全波整流、桥式整流、倍压整流、相控整流、斩波整流等多种类型。

根据整流器件是主动(受控 MOSFET)还是被动(二极管)的,将整流电路分为两类:

  • 异步整流(Asynchronous Rectifier)

  • 同步整流(Synchronous Rectifier)


同步整流指的是使用晶体管(通常是MOSFET)来控制电流流动,以减少能量损耗。而异步整流则是指利用一个或多个被动二极管来控制电流流动。

在低功率水平下,异步整流电路更简单,且相当有效。而在较高(一定程度)功率水平,全通 MOSFET 的较低漏源电压(VDS)导致更低的能量损耗。

在非常高功率水平(高电流水平)下,BJT、IGBT或其他类型的器件可能比MOSFET具有更低的能量损耗。


异步整流

传统的整流电路是异步的,经典电路如下:


image.png


同步整流

同步整流是用通态电阻极低的 MOSFET 等主动元件来替代整流二极管,以降低整流损耗的一项新技术。


image.png


当交流电的正半周到达时,电流从变压器上端出发,流经M1,经过负载电阻到达M3,从负端输出到达变压器的下端。当交流电的负半周到达时,电流从变压器下端出发,流经M2,经过负载电阻到达M4,从负端输出到达变压器的上端。这样,无论交流电的正负半周,负载电阻两端都有同向的电压,实现了全波整流。

M1和M3,M2和M4是成对控制的,即当M1和M3导通时,M2和M4截止,反之亦然。这样,可以避免上下桥臂的短路,也可以减少导通损耗,提高效率。

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