同步整流降压转换器电流路径介绍

同步整流降压转换器是一种使用开关器件和同步整流管来实现高效能量转换的DC-DC转换器。了解同步整流降压转换器工作时的电流路径对于优化设计和故障分析至关重要。

开关导通：当主开关（通常是高侧MOSFET）导通时，输入电压通过开关和电感L1向负载提供能量，同时电感L1储存能量。此时，同步整流管（通常是低侧MOSFET）关闭，以避免从输出到输入的电流回流。

开关断开：当主开关关闭时，电感L1试图维持其电流流向负载，这会导致其两端的电压极性反转。此时，同步整流管开启，允许电感L1通过它和输出电容C1释放储存的能量至负载。

续流阶段：如果负载电流连续，同步整流管将在主开关关闭的整个期间保持导通；如果负载电流不连续，同步整流管将在电感电流下降到零之后关闭，直到下一个开关周期开始。

主开关导通阶段：

电流从输入电压源VIN出发，经过主开关（高侧MOSFET），通过电感L1，然后流向输出端负载RLOAD和输出电容C1。

在此过程中，电感L1中的电流逐渐增加，储存的磁能也随之增加。

由于同步整流管（低侧MOSFET）关闭，没有电流通过它。

主开关断开阶段：

一旦主开关关闭，电感L1的电流不能立即中断，它必须继续流动。因此，电感L1上的电压极性反转，使得其一端变为负电压相对于另一端。

这时同步整流管导通，因为其源漏极间电压为正（体二极管未导通），电流现在通过电感L1、同步整流管，最后到达输出端负载RLOAD和输出电容C1。

电感L1在此阶段释放能量，电流逐渐减小。

续流阶段：

如果负载电流连续，同步整流管继续导通，直到下一个开关周期主开关再次导通。

如果负载电流不连续，电感电流将降至零，同步整流管截止，直到下一个周期开始主开关再次导通。

在整个工作周期中，控制电路监视输出电压和/或电流，并通过调整主开关和同步整流管的占空比（Duty Cycle）来维持稳定的输出电压。同步整流降压转换器的主要优点是其高效率，特别是在重载条件下，因为它减少了传统二极管整流产生的损耗。