同步整流电源设计方案,带来的不仅仅是高效率

发布时间:2014-02-10 阅读量:965 来源: 发布人:

【导读】您是否曾经应要求设计过一种轻负载状态下具有良好负载瞬态响应的电源呢?如果是,并且您还允许电源非连续,那么您可能会发现控制环路的增益在轻负载状态下急剧下降。这会导致较差的瞬态响应,并且需要大量的输出滤波电容器,如何解决呢?

要设计这样一种轻负载状态下具有良好负载瞬态响应的电源,一种简单的方法是让电源在所有负载状态下都为连续,如图1所示的原理图:

1

图2 显示了输出电流 700 mA 阶跃变化的两个瞬态负载响应。左边的线迹为连续情况,而右边的线迹则为非连续情况。在非连续情况下,瞬态响应比连续情况差了三倍多,同步 FET 用于强制连续运行。但也有一些获得较好瞬态响应的其他方法,包括预加载输出或者使用摆动电感等。摆动电感用于在低电流时增加电感。这个目标的实现,主要是通过两种磁心材料:低电流饱和高铁氧体,以及低电流不饱和粉末铁氧体。

2

非连续运行期间,瞬态响应较差的原因是环路特性急剧变化,如图 3 所示。左边的曲线显示了连续运行期间的环路增益。控制环路具有 50kHz 的带宽,相补角为 60 度。右边的曲线为功率级转为非连续时的响应情况。功率级从连续运行期间的一对复极,变为非连续运行期间的一个单低频实极点。该极点的频率由输出电容器和负载电阻器决定。相比连续情况,您可以看到低频率下低频极点引起的相移过程。低频率下,增益急剧下降,原因是极点导致更低的交叉频率,从而降低了瞬态响应。

3

总之,同步整流可提高效率,同时也能够极大地帮助瞬态负载调节,它为电源预加载提供了一种高效的方法。另外,相比摆动电感,它还拥有更加稳定的控制环路特性。它提高了传统降压转换器,以及所有其他能够使用同步整流的拓扑结构的动态性。
相关资讯
AI引爆芯片扩产潮:2028年全球12英寸晶圆月产能将破1100万片

国际半导体产业协会(SEMI)最新报告指出,生成式AI需求的爆发正推动全球芯片制造产能加速扩张。预计至2028年,全球12英寸晶圆月产能将达1,110万片,2024-2028年复合增长率达7%。其中,7nm及以下先进制程产能增速尤为显著,将从2024年的每月85万片增至2028年的140万片,年复合增长率14%(行业平均的2倍),占全球总产能比例提升至12.6%。

高通双轨代工战略落地,三星2nm制程首获旗舰芯片订单

据供应链消息确认,高通新一代旗舰芯片骁龙8 Elite Gen 2(代号SM8850)将首次采用双轨代工策略:台积电负责基于N3P(3nm增强版)工艺的通用版本,供应主流安卓厂商;而三星则承接其2nm工艺(SF2)专属版本,专供2026年三星Galaxy S26系列旗舰机。此举标志着高通打破台积电独家代工依赖,三星先进制程首次打入头部客户供应链。

美光2025Q3财报:HBM驱动创纪录营收,技术领先加速市占扩张

在AI算力需求爆发性增长的浪潮下,存储巨头美光科技交出超预期答卷。其2025财年第三季度营收达93亿美元,创历史新高,其中高带宽内存(HBM)业务以环比50%的增速成为核心引擎。凭借全球首款12层堆叠HBM3E的量产突破,美光不仅获得AMD、英伟达等头部客户订单,更计划在2025年末将HBM市占率提升至24%,直逼行业双寡头。随着下一代HBM4基于1β制程的性能优势验证完成,一场由技术迭代驱动的存储市场格局重构已然开启。

对标TI TAS6424!HFDA90D以DAM诊断功能破局车载音频安全设计

随着汽车智能化升级,高保真低延迟高集成度的音频系统成为智能座舱的核心需求。意法半导体(ST)推出的HFDA80D和HFDA90D车规级D类音频功放,以2MHz高频开关技术数字输入接口及先进诊断功能,为车载音频设计带来突破性解决方案。

村田量产全球首款0805尺寸10μF/50V车规MLCC,突破车载电路小型化瓶颈

随着汽车智能化电动化进程加速,自动驾驶(AD)和高级驾驶辅助系统(ADAS)等关键技术模块已成为现代车辆标配。这些系统依赖于大量高性能电子控制单元(ECU)和传感器,导致车内电子元件数量激增。作为电路稳压滤波的核心元件,多层片式陶瓷电容器(MLCC)的需求随之水涨船高,尤其是在集成电路(IC)周边,对大容量电容的需求尤为迫切。然而,有限的电路板空间与日益增长的元件数量及性能要求形成了尖锐矛盾,元件的高性能化与小型化成为行业亟待攻克的关键难题。