Hoy vamos a hablar de dos conceptos muy importantes en las fuentes de alimentación conmutadas: la rectificación síncrona y la rectificación asíncrona. La fuente de alimentación conmutada se basa en el almacenamiento de energía de carga inductiva cuando se abre el tubo de alimentación, y la energía inductiva se libera cuando se desconecta el tubo de alimentación para realizar la transformación de tensión. Después de que el tubo de potencia se desconecta, la inductancia libera energía para tener un bucle de corriente, que es diferente en la selección de los componentes de corriente, implicará diferentes métodos de rectificación, es decir, rectificación síncrona y rectificación asíncrona. ¿Cuál es la diferencia entre ellos?

 

BUCK asíncrono

Sólo hay un tubo MOS (tubo de potencia), y el elemento de corriente continua es un diodo, que pertenece al proceso de rectificación natural y no necesita un circuito de control especial para sincronizarse, por lo que se denomina rectificación asíncrona.

Circuito rectificador asíncrono

BUCK sincrónico

Utilice MOS de potencia dedicados con una resistencia de activación muy baja para sustituir a los diodos rectificadores y reducir las pérdidas del rectificador. El MOS de potencia pertenece al dispositivo de control de tensión, y sus características voltio-amperio son lineales cuando está encendido. Cuando el MOS de potencia se utiliza como rectificador, la tensión de puerta debe estar sincronizada con la fase de la tensión a rectificar, por lo que se denomina rectificación síncrona.

Circuito rectificador síncrono

Ventajas e inconvenientes de la asincronía:

  • Gran estabilidad

En el caso de cambios de corriente de salida, la caída de tensión del diodo Schottky es bastante constante, y no habrá circuito rectificador síncrono en los tubos superior e inferior al mismo tiempo, por lo que su estabilidad es mayor que la del circuito rectificador síncrono.

  • Baja eficiencia

Cuando la corriente que fluye a través del diodo Schottky es grande, la tensión generada por la corriente continua en el diodo es relativamente grande, cuando la tensión de salida es muy baja, la caída de tensión del diodo representa una gran proporción, consume una potencia relativamente grande, por lo que la eficiencia es baja cuando la salida de alta corriente y baja tensión.

 

Ventajas e inconvenientes de la sincronización:

  • Es eficiente

En los parámetros MOS, un parámetro muy importante es la resistencia de encendido del tubo MOS. En general, la resistencia interna del tubo MOS es muy pequeña, generalmente del orden del miliohmio, por lo que la caída de presión del tubo MOS tras el encendido-apagado es relativamente baja.

En las mismas condiciones, la caída de tensión de conexión del tubo MOS general es mucho menor que la caída de tensión de conexión positiva del diodo Schottky ordinario, por lo que la potencia de pérdida del tubo MOS es mucho menor que la del diodo en las mismas condiciones de corriente, por lo que la eficiencia del tubo MOS será mayor que la del diodo.

  • Falta de estabilidad

El tubo MOS necesita un circuito de accionamiento, el rectificador síncrono necesita añadir un circuito de control adicional para el tubo MOS, de forma que los dos tubos MOS superior e inferior puedan sincronizarse, mientras que el diodo asíncrono se rectifica de forma natural, no es necesario añadir un circuito de control de accionamiento adicional, por lo que para el asíncrono, el circuito síncrono será más complicado. Cuanto más complejo sea el circuito de diseño, menos fiable será la estabilidad.

Opciones asíncronas síncronas

Elija utilizar síncrono o asíncrono principalmente de la eficiencia, el costo, la fiabilidad y el área de diseño de PCB para considerar estos aspectos. Para una tensión de salida más alta, un ciclo de trabajo más alto, el consumo de energía del diodo Schottky y del rectificador síncrono en el sistema asíncrono es menor, y la diferencia de eficiencia de conversión entre el rectificador síncrono y el rectificador asíncrono no es obvia; y para aplicaciones de baja tensión de salida, bajo ciclo de trabajo y gran corriente, la eficiencia de conversión de la rectificación síncrona es relativamente alta. En resumen, si la eficiencia requerida es relativamente alta y los requisitos de coste y fiabilidad no son demasiado altos, puede elegir el programa de rectificación síncrono; Si los requisitos de eficiencia no son muy altos, se prefiere el asíncrono, y su fiabilidad es mejor.

El siguiente es nuestro chip reductor CC-CC:

 

Diagrama de circuito típico de buck asíncrono (SSP9480 como ejemplo)

El SSP9480 es un regulador de conmutación reductor con un tubo MOSFET de potencia integrado. Respuesta de bucle rápida y estabilidad de bucle mejorada con control de modo de corriente.

Una amplia gama de tensiones de entrada (de 4,5 V a 80 V) proporciona una salida de alta eficiencia con una corriente continua de 1,2 A, lo que permite una gran variedad de aplicaciones de conversión de potencia reductora bajo la condición de entrada ambiental móvil. La corriente estática de desconexión de 0,1μA es adecuada para aplicaciones alimentadas por batería.

Diagrama de circuito típico de buck síncrono (H9108 como ejemplo) 

 

El H9108 es un convertidor conmutado de alta frecuencia, síncrono, rectificado y buck con MOSFETs de potencia internos. Ofrece una solución muy compacta con una capacidad de salida de corriente continua de hasta 2 A y una excelente regulación de carga y línea en el rango de entrada de funcionamiento: de 4 V a 18 V.