同步变化高边和低边有源开关应用于负载点降压转换器

如下图所示

理想开关电路

与无源肖特基二极管作为低边开关的架构相比，它的开关稳压器有优势。

优势：电压转换效率更高。

原因：与无源二极管相比，低端开关承载电流时的压降更低。

 

与异步开关稳压器相比，同步降压转换器会产生更大的干扰。

如上电路，两个理想开关同时导通，即使时间很短，也会发生从输入电压到地的短路，开关会损坏。

 

为了两个开关永不同时导通：

解决方案：为了安全性，在一定时间内保持两个开关都断开。

此时间称为开关稳压器的死区时间，从开关节点到输出电压连接了一个载流电感L1，通过电感的电流永远不会发生瞬间变化。

电流会连续增加和减少，但它永远不会跳变。

在死区时间内会产生问题，所有电流路径在开关节点侧中断。

 

理想开关：在死区时间内会在开关节点处产生负无穷大的电压。

实际开关：越来越大的电压负值，直至两个开关中的一个被击穿并允许电流通过。

 

 

理想开关同步开关稳压器应用于降压转换

开关稳压器：用N沟道MOS场效应管为有源开关。

MOS场效应管的体二极管。

半导体的源漏间存在一个P－N结。

如下图所示

插入有相应P－N结的MOS场效应管。

在死区时间内，开关节点的电压也不会下降到负无穷大，而是通过低端MOSFET中的P－N结（如红色所示）承载电流，直到死区时间结束并且低端MOS场效应管导通为止。

 

上图电路，用于降压转换的同步开关稳压器，用N沟道MOS场效应管和额外的肖特基二极管，可最大限度地减少干扰。

 

MOS场效应管的体二极管缺点

因反向恢复现象，其开关速度非常低。