【图文】同步开关电源和异步开关电源-KIA MOS管

开关电源：同步与非同步

(1)非同步

如果说我们的high mosfes和LOW mosfes同步的时候，会发现有些应用它就叫开关管，并没有叫high mosfes和LOW mosfes，也就是高端mos管和低端mos管;那么这种情况的肯定就是非同步的，因为他只有一个mos管(或者说开关管)所以他不用去强调同步于非同步了。

(2)同步

同步是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET,来取代整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。它能大大提高DC/DC变换器的效率并且不存在由肖特基势垒电压而造成的死区电压。功率MOSFET属于电压控制型器件，它在导通时的伏安特性呈线性关系。用功率MOSFET做整流器时，要求栅极电压必须与被整流电压的相位保持同步才能完成整流功能，故称之为同步整流。

区分同步与非同步

在应用中上下管都有场效应管的都有场效应管的就同步的，只有一个上管的开关的就是非同步的，或者说如下图两个的buck电路，在主功率那一-级中的功率开关管是我们常见的如图1，而下的续流二极管变成了开关管，那么这个开关管就叫同步场效应管如图2。那么图1就是非同步的，而图2就是同步的。

同步与非同步的优缺点

(1)非同步的优缺点

在输出电流变化的情况下， 二极管的电压降相当恒定

当续流二极管正向导通时，输出电流变化，二极管的正向压降是恒定不变的，锗管的压降为0.2-0.3V,硅管的压降为0.7V。

效率低

因为二极管的电压降恒定，所以当流过二极管的电流很大的时候，原本在二极管上很小的电压再乘以电流之后，输出的电压很低的时候，这时候的二极管的小电压降就占了很大的比重，它的消耗功率就很可观了，所以在大电流的时候效率就会减低了。

比较便宜

大家都知道的二极管的价格肯定是比MOS的价格便宜的，这里说是可以是同等条件下的，大家都是用同一个衬底的情况下。如果说-一个是普通衬底的mos管，而另外一个是碳化硅衬底的二极管，或者说一个是低压的mos管和一个高压的二极管，那么他们的价格就不一定是二极管的比mos管的便宜了。

可采用较高的输出电压

在输入电压比较高的时候使用是比较好的，因为在输出电压高时，二极管的正向导通压价所占的比重就很小，对效率的影响就比较低，而且它的电路结构比较简单，不需要外加控制电路，生产的工艺流程也会比较简单。

(2)同步的优缺点

MOSFET具有较低的电压降

在MOSFES的参数中有一个很重要的参数那就是MOSFES的导通电阻Rds on，一般情况MOSFES的导通电阻Rds on是非常小的，一般都为毫欧级别，所以MOSFES在导通之后的压降非常比较低的。

效率较高

在相同的条件下，一般的MOS管的导通电压降远远小于普通肖特基二极管的正向导通压降的，所以在电流不变的情况下，MOS管的损耗功率是远远比二极管小的，所以说使用MOS管的效率会比使用二极管的效率会高

需要额外的控制电路

Mos管需要驱动电路的，所以说同步的需要为MOS管额外添加一个控制电路，使得上下两个MOS管能够同步，而非同步的二极管是自然整流的，所以不需要额外添加驱动控制电路，所以所先对非同步，同步的电路也会比较复杂。

成本比较高

由于一般相同mos管的价格比二极管高，而且mos管还需要驱动电路，驱动ic，所以在成本上同步的比非同步的制造成本相对会贵一-些，p生产的流程工艺也会复杂一些。

同步与非同步的选择

效率

在看完各自的优缺点之后，在制作时到底该如何选择同步于非同步呢?如果要求效率比较高，而成本高一点无所谓的话，那么必定是要选择的同步的。上面也提到了， mos管损耗小，可以提高效率，但它也比较贵，成本也高。

成本

同步也非同步之间，非同步的续流是二极管，它的的价格比mos管便宜，而且不需要额外的控制电路，电路简单的多，所以它无论是材料成本还是制作成本都要比同步的低，所以在要求效率不是很高的时候也可以选择非同步。

可靠性

还有一个就是可靠性，非同步的可靠性肯定是比同步的更加可靠的，为什么呢，因为mos管不可能是理想的开关，它也是有开通时间和关断时间的，所以如果上下两个管子的死区时间没有控制好，使上管的关断时间和下管的开通时间有重叠，造成有直通现象，那么mos管就会因电流过大而损坏。

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