同步整流降壓轉(zhuǎn)換器電流路徑介紹

同步整流降壓轉(zhuǎn)換器是一種使用開關器件和同步整流管來實現(xiàn)高效能量轉(zhuǎn)換的DC-DC轉(zhuǎn)換器。了解同步整流降壓轉(zhuǎn)換器工作時的電流路徑對于優(yōu)化設計和故障分析至關重要。

開關導通：當主開關（通常是高側MOSFET）導通時，輸入電壓通過開關和電感L1向負載提供能量，同時電感L1儲存能量。此時，同步整流管（通常是低側MOSFET）關閉，以避免從輸出到輸入的電流回流。

開關斷開：當主開關關閉時，電感L1試圖維持其電流流向負載，這會導致其兩端的電壓極性反轉(zhuǎn)。此時，同步整流管開啟，允許電感L1通過它和輸出電容C1釋放儲存的能量至負載。

續(xù)流階段：如果負載電流連續(xù)，同步整流管將在主開關關閉的整個期間保持導通；如果負載電流不連續(xù)，同步整流管將在電感電流下降到零之后關閉，直到下一個開關周期開始。

主開關導通階段：

電流從輸入電壓源VIN出發(fā)，經(jīng)過主開關（高側MOSFET），通過電感L1，然后流向輸出端負載RLOAD和輸出電容C1。

在此過程中，電感L1中的電流逐漸增加，儲存的磁能也隨之增加。

由于同步整流管（低側MOSFET）關閉，沒有電流通過它。

主開關斷開階段：

一旦主開關關閉，電感L1的電流不能立即中斷，它必須繼續(xù)流動。因此，電感L1上的電壓極性反轉(zhuǎn)，使得其一端變?yōu)樨撾妷合鄬τ诹硪欢恕?/p>

這時同步整流管導通，因為其源漏極間電壓為正（體二極管未導通），電流現(xiàn)在通過電感L1、同步整流管，最后到達輸出端負載RLOAD和輸出電容C1。

電感L1在此階段釋放能量，電流逐漸減小。

續(xù)流階段：

如果負載電流連續(xù)，同步整流管繼續(xù)導通，直到下一個開關周期主開關再次導通。

如果負載電流不連續(xù)，電感電流將降至零，同步整流管截止，直到下一個周期開始主開關再次導通。

在整個工作周期中，控制電路監(jiān)視輸出電壓和/或電流，并通過調(diào)整主開關和同步整流管的占空比（Duty Cycle）來維持穩(wěn)定的輸出電壓。同步整流降壓轉(zhuǎn)換器的主要優(yōu)點是其高效率，特別是在重載條件下，因為它減少了傳統(tǒng)二極管整流產(chǎn)生的損耗。