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一颗“二极管”实现同步整流。大幅拉升效率降低电源热量
李工
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发表于2017-02-16 14:37:28 | 显示全部楼层
1# 电梯直达

    我们知道开关电源的损耗主要由三部分组成:功率开关管的损耗,高频变压器的损耗,输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下,整流二极管的导通压降较高,输出端整流管的损耗尤为突出。通常工程师会采用低压降的肖特基二极管(SBD),也会产生大约0.6V的压降,以5V4A的电源计算,在二极管上的导通损耗大约是0.6V*4A=2.4W,这不仅导致电源效率降低,还使得二极管发热量很大需要散热片辅助散热。

    目前各种小功率开关电源如手机充电器等通常采用的同步整流芯片+MOSFET电路结构复杂且成本较高。DK5V45R10正是针对这一缺点所设计的一颗芯片,我看来看看他的具体应用电路

由上图我们可以看出开关电源次极的二极管已由DK5V45R10代替。你没有看错,这的确是同步整流,就是这么简单。而且这颗器件的价格只需1块钱左右,相比使用二极管整流电路+散热片和同步整流芯片+MOSFET,无论从成本和性能上都完胜。当然,这个芯片也有应用局限,比如最高反向击穿电压是45V,只适用于DCM和 QR 模式。具体可以参考数据手册


购买和数据手册链接:

DK5V45R20:http://www.szlcsc.com/product/details_95926.html

DK5V45R15:http://www.szlcsc.com/product/details_95927.html

DK5V45R10: http://www.szlcsc.com/product/details_95928.html

李工
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发表于2017-02-16 17:29:42   |  显示全部楼层
6#
发表于2017-02-16 16:55:36  5# dcdc升压或降压能用吗?

何工你好。详细请参考链接的数据手册

这个拆机帖子上的USB插排上就有用到。http://www.chongdiantou.com/wp/archives/8528.html

李工
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发表于2017-02-16 17:30:18   |  显示全部楼层
7#
发表于2017-02-16 16:23:48  4# 请问能用于全桥整流么?

xy3dg12你好。详细请参考链接的数据手册

这个拆机帖子上的USB插排上就有用到。http://www.chongdiantou.com/wp/archives/8528.html

李工
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发表于2017-02-24 19:11:14   |  显示全部楼层
12#
发表于2017-02-16 20:47:11  10# 如果可以用于电源的防反接的话,那么就媲美理想二极管了
不能这样用,这颗器件理论上是一颗同步整流芯片+MOSFET,需要电源供应才能工作,因为正向导通时的压降很小所以无法供电,只能取反向截止区间的反向电压(约几十伏),而防反接功能正常工作时是无法提供电源的,所以不能用于防反接。具体原理DATASHEET上有比较详细的说明。
李工
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发表于2017-02-27 13:55:48   |  显示全部楼层
15#
发表于2017-02-27 09:36:18  14# 正在为二极管压降问题发愁,这个元件应该可以解决我的问题。

注意一下使用条件,反向击穿电压是45V,等效导通电阻有3种。

DK5V45R10  10毫欧,主要用于输出为5V4A的开关电源

DK5V45R15  15毫欧,主要用于输出为5V3A的开关电源

DK5V45R20  20毫欧,主要用于输出为5V2.4A的开关电源

李工
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发表于2017-03-05 10:24:33   |  显示全部楼层
19#
发表于2017-03-04 14:18:58  18# 工作在直流下内部电源电路工作不了,买之前我都没细想,也没仔细看上面的帖子,哎。。。白高兴一场。
是的,纯直流下使用肯定是没有办法工作的,因为芯片内部的电路没有办法工作了。之前有说明的,手册上也有详细的说明。对于纯直流场合下防反接的电路,其实用一颗mosfet就可以实现了,明天上传应用电路
李工
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发表于2017-03-07 12:40:56   |  显示全部楼层
21#
发表于2017-03-06 10:18:07  20# 数据手册写得很简单,开关延迟很大,适用频率没说,感觉使用风险很大。。。

内置有二极管,当检测到 A、K端正向导通电压大于开通电压 Von(0.23V)时,则打开功率 MOS管;当检测到流过功率 MOS管的电流逐渐减小到 0时(即 A、K端正向导通电压为零时),则关闭功率 MOS管。

我们看手册上写的MOSFET的开通延迟是0.15uS,以100KHZ的开关频率为例,根据电路的设计不同假设0.3倍开关周期内次级整流电路对电容充电,则时间为:0.3*(1/100KHZ)=3uS,导通延迟只会造成0.15/3=5%的区间没有实现同步整流(由内部二极管整流),不会有安全风险;

李工
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发表于2017-09-19 09:58:36   |  显示全部楼层
29#
发表于2017-09-17 21:01:28  27# 我用在5A电流的场合,外部还有30A的肖特基。这个并在续流二极管上。结果用三个,坏2个。除了这个管坏,别的一直都好好的。...

 

使用任何一种新器件,建议先看一下DATASHEET.不要国内品牌的器件使用中出现问题就妄自菲薄国产,国际品牌的器件使用中出现问题就才意识到自己没有掌握器件的使用方法。试问真有这么大不良率原厂会出货上市?看手册和自己分析就知道这是颗芯片(同步整流+MOSFET),而不是一颗无导通压降的理想二极管。那么如何供电?芯片的设计原理就是利用二极管反向截止期间的反向电压给内部的储能电容充电,以便在正向导同时及时驱动MOSFET。看手册是要需要11V的Vcc,即反向截至期间的反向电压要大于待于11V,极限是40V.你提到用的是BUCK,不知道截止期间能提供的反向电压是多少?达不到当然就起不到作用。大于40V就容易出现击穿.另外反向截止期间给电容充电所需要的时间在手册上没有写明,但此芯片设计应用场景是100-240VAC供电的反激式开关电源,注定开关频率不会太高(小于等于150KHZ),而你用的BUCK的拓扑,我们知道现在BUCK的拓扑开关频率现在动辄几百K几MHZ,充电时间是否够是个问题。先查查自己原因吧。



李工
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发表于2017-09-19 10:19:41   |  显示全部楼层
30#
发表于2017-09-18 21:59:21  28# 发电路分析下,有可能电压不合适啊,鼓励国产的东西,不要一棒打死,毕竟这是个好东西。
是的,现在人都太浮躁了。能沉下心来仔细研究某件事物的人真的不多
李工
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发表于2020-03-28 15:55:49   |  显示全部楼层
47#
发表于2020-03-17 02:42:32  46# 请教:反向压降不够,我可不可以用两颗串联?
从工作原理上讲,两颗串联后,每颗所承受的反向电压不一致,可能导致内部取电低于芯片正常工作电压下限,不推荐。而且增加了正向导通损耗,得不偿失。

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