Bugün, anahtarlamalı güç kaynaklarında çok önemli iki kavramdan bahsedelim - senkron doğrultma ve asenkron doğrultma. Anahtarlamalı güç kaynağı, güç tüpü açıldığında endüktif şarj enerjisi depolamasına dayanır ve voltaj dönüşümünü gerçekleştirmek için güç tüpünün bağlantısı kesildiğinde endüktif enerji serbest bırakılır. Güç tüpünün bağlantısı kesildikten sonra, endüktans, akım bileşenlerinin seçiminde farklı olan bir akım döngüsüne sahip olmak için enerjiyi serbest bırakır, farklı düzeltme yöntemleri, yani senkron düzeltme ve asenkron düzeltme içerecektir. Peki aralarındaki fark nedir?

 

Asenkron BUCK

Sadece bir MOS tüpü (güç tüpü) vardır ve sürekli akım elemanı, doğal doğrultma işlemine ait olan ve senkronize etmek için özel bir kontrol devresine ihtiyaç duymayan bir diyottur, bu nedenle buna asenkron doğrultma denir.

Asenkron doğrultucu devresi

Senkron BUCK

Doğrultucu kayıplarını azaltmak için doğrultucu diyotların yerine çok düşük açma direncine sahip özel güç MOS kullanın. Güç MOS'u voltaj kontrol cihazına aittir ve açık olduğunda volt-amper özellikleri doğrusaldır. Güç MOS'u doğrultucu olarak kullanıldığında, kapı voltajı doğrultulacak voltajın fazı ile senkronize edilmelidir, bu nedenle buna senkron doğrultma denir.

Senkron doğrultucu devresi

Asenkronun avantajları ve dezavantajları:

  • Yüksek stabilite

Çıkış akımının değişmesi durumunda, Schottky diyotun voltaj düşüşü oldukça sabittir ve aynı anda üst ve alt tüplerde senkron doğrultucu devre olmayacaktır, bu nedenle kararlılığı senkron doğrultucu devreden daha yüksektir.

  • Düşük Verimlilik

Schottky diyottan akan akım büyük olduğunda, diyot üzerindeki sürekli akım tarafından üretilen voltaj nispeten büyüktür, çıkış voltajı çok düşük olduğunda, diyotun voltaj düşüşü büyük bir oranı oluşturur, nispeten büyük güç tüketir, bu nedenle yüksek akım ve düşük voltaj çıkışı olduğunda verimlilik düşüktür.

 

Senkronizasyonun avantajları ve dezavantajları:

  • Etkili

MOS parametrelerinde, çok önemli bir parametre MOS tüpünün açma direncidir. Genel olarak, MOS tüpünün iç direnci çok küçüktür, genellikle miliohm seviyesindedir, bu nedenle açma-kapama sonrasında MOS tüpünün basınç düşüşü nispeten düşüktür.

Aynı koşullar altında, genel MOS tüpünün açık voltaj düşüşü, sıradan Schottky diyotunun pozitif açık voltaj düşüşünden çok daha küçüktür, bu nedenle MOS tüpünün kayıp gücü, aynı akım koşulu altında diyotunkinden çok daha küçüktür, bu nedenle MOS tüpünün verimliliği diyotunkinden daha yüksek olacaktır.

  • İstikrar eksikliği

MOS tüpünün bir sürücü devresine ihtiyacı vardır, senkron doğrultucunun MOS tüpü için ek bir kontrol devresi eklemesi gerekir, böylece üst ve alt iki MOS tüpü senkronize edilebilir, asenkron diyot doğal olarak düzeltilirken, ek bir sürücü kontrol devresi eklemeye gerek yoktur, bu nedenle asenkron, senkron devre için daha karmaşık olacaktır. Tasarım devresi ne kadar karmaşık olursa, kararlılık o kadar az güvenilir olur.

Senkron asenkron seçenekler

Bu hususları dikkate almak için esas olarak verimlilik, maliyet, güvenilirlik ve PCB yerleşim alanından senkron veya asenkron kullanmayı seçin. Daha yüksek çıkış voltajı, daha yüksek görev döngüsü için, asenkron sistemdeki Schottky diyot ve senkron doğrultucunun güç tüketimi daha azdır ve senkron doğrultucu ile asenkron doğrultucu arasındaki dönüşüm verimliliği farkı belirgin değildir; Ve düşük çıkış voltajı, düşük görev döngüsü, büyük akım uygulamaları için, senkron doğrultmanın dönüşüm verimliliği nispeten yüksektir. Özetle, gerekli verimlilik nispeten yüksekse ve maliyet ve güvenilirlik gereksinimleri çok yüksek değilse, senkron doğrultma programını seçebilirsiniz; Verimlilik gereksinimleri çok yüksek değilse, asenkron tercih edilir ve güvenilirliği daha iyidir.

Aşağıdaki DC-DC düşürücü çipimizdir:

 

Asenkron buck tipik devre şeması (örnek olarak SSP9480)

SSP9480, entegre bir güç MOSFET tüpüne sahip bir kademeli anahtarlama regülatörüdür. Hızlı döngü tepkisi ve akım modu kontrolü ile geliştirilmiş döngü kararlılığı.

Geniş bir giriş gerilimi aralığı (4,5V ila 80V), sürekli 1,2A akım ile yüksek verimli çıkış sağlayarak mobil çevresel giriş koşulu altında çeşitli kademeli güç dönüştürme uygulamalarına olanak tanır. 0,1μA kapatma statik akımı, pille çalışan uygulamalar için uygundur.

Senkron buck'ın tipik devre şeması (örnek olarak H9108) 

 

H9108, dahili güç MOSFET'lerine sahip yüksek frekanslı, senkron, doğrultulmuş, buck anahtarlama modlu bir dönüştürücüdür. Çalışma giriş aralığında mükemmel yük ve hat regülasyonu ile 2A'e kadar sürekli akım çıkış kapasitesine sahip çok kompakt bir çözüm sunar: 4V ila 18V.