【圖文】同步開關電源和異步開關電源-KIA MOS管

開關電源：同步與非同步

(1)非同步

如果說我們的high mosfes和LOW mosfes同步的時候，會發(fā)現(xiàn)有些應用它就叫開關管，并沒有叫high mosfes和LOW mosfes，也就是高端mos管和低端mos管;那么這種情況的肯定就是非同步的，因為他只有一個mos管(或者說開關管)所以他不用去強調同步于非同步了。

(2)同步

同步是采用通態(tài)電阻極低的專用功率MOSFET,來取代整流二極管以降低整流損耗的一項新技術。它能大大提高DC/DC變換器的效率并且不存在由肖特基勢壘電壓而造成的死區(qū)電壓。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。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。

區(qū)分同步與非同步

在應用中上下管都有場效應管的都有場效應管的就同步的，只有一個上管的開關的就是非同步的，或者說如下圖兩個的buck電路，在主功率那一-級中的功率開關管是我們常見的如圖1，而下的續(xù)流二極管變成了開關管，那么這個開關管就叫同步場效應管如圖2。那么圖1就是非同步的，而圖2就是同步的。

同步與非同步的優(yōu)缺點

(1)非同步的優(yōu)缺點

在輸出電流變化的情況下， 二極管的電壓降相當恒定

當續(xù)流二極管正向導通時，輸出電流變化，二極管的正向壓降是恒定不變的，鍺管的壓降為0.2-0.3V,硅管的壓降為0.7V。

效率低

因為二極管的電壓降恒定，所以當流過二極管的電流很大的時候，原本在二極管上很小的電壓再乘以電流之后，輸出的電壓很低的時候，這時候的二極管的小電壓降就占了很大的比重，它的消耗功率就很可觀了，所以在大電流的時候效率就會減低了。

比較便宜

大家都知道的二極管的價格肯定是比MOS的價格便宜的，這里說是可以是同等條件下的，大家都是用同一個襯底的情況下。如果說-一個是普通襯底的mos管，而另外一個是碳化硅襯底的二極管，或者說一個是低壓的mos管和一個高壓的二極管，那么他們的價格就不一定是二極管的比mos管的便宜了。

可采用較高的輸出電壓

在輸入電壓比較高的時候使用是比較好的，因為在輸出電壓高時，二極管的正向導通壓價所占的比重就很小，對效率的影響就比較低，而且它的電路結構比較簡單，不需要外加控制電路，生產的工藝流程也會比較簡單。

(2)同步的優(yōu)缺點

MOSFET具有較低的電壓降

在MOSFES的參數中有一個很重要的參數那就是MOSFES的導通電阻Rds on，一般情況MOSFES的導通電阻Rds on是非常小的，一般都為毫歐級別，所以MOSFES在導通之后的壓降非常比較低的。

效率較高

在相同的條件下，一般的MOS管的導通電壓降遠遠小于普通肖特基二極管的正向導通壓降的，所以在電流不變的情況下，MOS管的損耗功率是遠遠比二極管小的，所以說使用MOS管的效率會比使用二極管的效率會高

需要額外的控制電路

Mos管需要驅動電路的，所以說同步的需要為MOS管額外添加一個控制電路，使得上下兩個MOS管能夠同步，而非同步的二極管是自然整流的，所以不需要額外添加驅動控制電路，所以所先對非同步，同步的電路也會比較復雜。

成本比較高

由于一般相同mos管的價格比二極管高，而且mos管還需要驅動電路，驅動ic，所以在成本上同步的比非同步的制造成本相對會貴一-些，p生產的流程工藝也會復雜一些。

同步與非同步的選擇

效率

在看完各自的優(yōu)缺點之后，在制作時到底該如何選擇同步于非同步呢?如果要求效率比較高，而成本高一點無所謂的話，那么必定是要選擇的同步的。上面也提到了， mos管損耗小，可以提高效率，但它也比較貴，成本也高。

成本

同步也非同步之間，非同步的續(xù)流是二極管，它的的價格比mos管便宜，而且不需要額外的控制電路，電路簡單的多，所以它無論是材料成本還是制作成本都要比同步的低，所以在要求效率不是很高的時候也可以選擇非同步。

可靠性

還有一個就是可靠性，非同步的可靠性肯定是比同步的更加可靠的，為什么呢，因為mos管不可能是理想的開關，它也是有開通時間和關斷時間的，所以如果上下兩個管子的死區(qū)時間沒有控制好，使上管的關斷時間和下管的開通時間有重疊，造成有直通現(xiàn)象，那么mos管就會因電流過大而損壞。

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