機箱開關電源同步整流詳解
大家都知道，對于開關電源，在次級必然要有一個整流輸出的過程。作為整流電路的主要元件，通常用的是整流二極管（利用它的單向導電特性），它可以理解為一種被動式器件：只要有足夠的正向電壓它就開通，而不需要另外的控制電路。但其導通壓降較高，快恢復二極管（FRD）或超快恢復二極管（SRD）可達1.0～1.2V，即使采用低壓降的肖特基二極管（SBD），也會產生大約0.6V的壓降。
整流二極管
這個壓降完全是做的無用功，并且整流二極管是一種固定壓降的器件，舉個例子：如有一個管子壓降為0.7V，其整流為12V時它的前端要等效12.7V電壓，損耗占0.7/12.7≈5.5%.而當其為3.3V整流時，損耗為0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%�？梢姶祟惼骷诘蛪捍箅娏鞯墓ぷ鳝h(huán)境下其損耗是何等地驚人。這就導致電源效率降低，損耗產生的熱能導致整流管進而開關電源的溫度上升、機箱溫度上升--------有時系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、電腦硬件使用壽命急劇縮短都是拜這個高溫所賜。
隨著電腦硬件技術的飛速發(fā)展，如GeForce 8800GTX顯卡，其12V峰值電流為16.2A。所以必須制造能提供更大輸出電流（如某品牌600W電源，四路12V，每路16A；3.3V和5V輸出電流各高達24A）的電源轉換器。
而當前世界的能源緊張問題的凸現(xiàn)，提供更高轉換效率的電源轉換器成了整個開關電源行業(yè)的不可回避的社會責任了。
如何解決這些問題？尋找更好的整流方式、整流器件。
肖特基二極管
同步整流技術和通態(tài)電阻（幾毫歐到十幾毫歐）極低的專用功率MOSFET就是在這個時刻走上開關電源技術發(fā)展的歷史舞臺了。作為取代整流二極管以降低整流損耗的一種新器件，功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。因為用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。它可以理解為一種主動式器件，必須要在其控制極（柵極）有一定電壓才能允許電流通過，這種復雜的控制要求得到的回報就是極小的電流損耗。
在實際應用中，一般在通過20-30A電流時才有0.2-0.3V的壓降損耗。因為其壓降等于電流與通態(tài)電阻的乘積，故小電流時，其壓降和恒定壓降的肖特基不同，電流越小壓降越低。這個特性對于改善輕載效率（20%）尤為有效。這在80PLUS產品上已成為一種基本的解決方案了。
功率MOSFET
對于以上提到的兩種整流方案，我們可以通過灌溉農田來理解：
肖特基整流管可以看成一條建在泥土上沒有鋪水泥的灌溉用的水道，從源頭下來的水源在中途滲漏了很多，十方水可能只有七、八方到了農田里面。
而同步整流技術就如同一條鑲嵌了光滑瓷磚的引水通道，除了一點點被太陽曬掉的損失外，十方水能有9.5方以上的水真正用于澆灌那些我們日日賴以生存的糧食。
整流二極管
這個壓降完全是做的無用功，并且整流二極管是一種固定壓降的器件，舉個例子：如有一個管子壓降為0.7V，其整流為12V時它的前端要等效12.7V電壓，損耗占0.7/12.7≈5.5%.而當其為3.3V整流時，損耗為0.7/4（3.3+0.7）≈17.5%�？梢姶祟惼骷诘蛪捍箅娏鞯墓ぷ鳝h(huán)境下其損耗是何等地驚人。這就導致電源效率降低，損耗產生的熱能導致整流管進而開關電源的溫度上升、機箱溫度上升--------有時系統(tǒng)運行不穩(wěn)定、電腦硬件使用壽命急劇縮短都是拜這個高溫所賜。
隨著電腦硬件技術的飛速發(fā)展，如GeForce 8800GTX顯卡，其12V峰值電流為16.2A。所以必須制造能提供更大輸出電流（如某品牌600W電源，四路12V，每路16A；3.3V和5V輸出電流各高達24A）的電源轉換器。
而當前世界的能源緊張問題的凸現(xiàn)，提供更高轉換效率的電源轉換器成了整個開關電源行業(yè)的不可回避的社會責任了。
如何解決這些問題？尋找更好的整流方式、整流器件。
肖特基二極管
同步整流技術和通態(tài)電阻（幾毫歐到十幾毫歐）極低的專用功率MOSFET就是在這個時刻走上開關電源技術發(fā)展的歷史舞臺了。作為取代整流二極管以降低整流損耗的一種新器件，功率MOSFET屬于電壓控制型器件，它在導通時的伏安特性呈線性關系。因為用功率MOSFET做整流器時，要求柵極電壓必須與被整流電壓的相位保持同步才能完成整流功能，故稱之為同步整流。它可以理解為一種主動式器件，必須要在其控制極（柵極）有一定電壓才能允許電流通過，這種復雜的控制要求得到的回報就是極小的電流損耗。
在實際應用中，一般在通過20-30A電流時才有0.2-0.3V的壓降損耗。因為其壓降等于電流與通態(tài)電阻的乘積，故小電流時，其壓降和恒定壓降的肖特基不同，電流越小壓降越低。這個特性對于改善輕載效率（20%）尤為有效。這在80PLUS產品上已成為一種基本的解決方案了。
功率MOSFET
對于以上提到的兩種整流方案，我們可以通過灌溉農田來理解：
肖特基整流管可以看成一條建在泥土上沒有鋪水泥的灌溉用的水道，從源頭下來的水源在中途滲漏了很多，十方水可能只有七、八方到了農田里面。
而同步整流技術就如同一條鑲嵌了光滑瓷磚的引水通道，除了一點點被太陽曬掉的損失外，十方水能有9.5方以上的水真正用于澆灌那些我們日日賴以生存的糧食。
| 【上一個】 開關電源測試方法和測試項目 | 【下一個】 開關電源中變壓器的檢測 |
| ^ 機箱開關電源同步整流詳解 |