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| 什么是非同步（異步）整流和同步整流？ |
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| 文章來源：永阜康科技 更新時間：2024/9/2 10:41:00 |
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如圖所示，在非隔離型開關電源類型中，非同步整流型開關電源是指高邊開關使用MOSFET，而低邊續流回路使用二極管（左圖中的D1）的電路拓撲（只有一個開關管）。同步整流型開關電源是指高邊和低邊開關都使用三極管或MOSFET的電路拓撲；必須有兩個開關管，分別稱為High-side MOSFET（右圖中的S1）和Low-side MOSFET（右圖中的S2）。非同步整流型開關電源是較早使用的電源拓撲，因為電路結構和控制方式相對簡單，轉換效率可達 80% 。其后，隨著筆記本和手機等移動終端對續航能力要求越來越高，要求更高的電源轉換效率或更低的功率損耗，于是可實現 95% 轉換效率的同步整流型開關電源逐漸被開發使用，但是控制方式稍微復雜。隨著MOSFET技術的發展，同步降壓電路的性能已經抵消了其驅動復雜性和成本差異，特別是在大電流低電壓的應用場合，同步整流是首選方案。
在非同步或同步降壓控制器電路中，輸入電壓VIN與SW節點之間的開關管，在英文中稱為High-side switch / Main switch / Top switch，對應的中文常叫做“高邊開關管”；SW節點與GND之間的元件是續流二極管或者開關管，該續流二極管英文中稱為Freewheeling diode，該開關管在英文中稱為Low-side switch / Synchronous switch / Bottom switch，對應的中文常叫做“低邊開關管”。基于同步整流技術的降壓轉換器電路，低邊開關都使用N-MOSFET，但是高邊開關使用N-MOSFET和P-MOSFET兩種類型都可以。更早期的開關轉換器，比如LM2575IN，其高邊開關使用的是NPN三極管。P-MOSFET的載流子是空穴，N-MOSFET的載流子是電子。因為空穴的遷移速率比電子更慢，導致P-MOSFET的電阻率比N-MOSFET更高；或者說是，在相同晶圓面積的情況下，P-MOSFET的導通電阻比N-MOSFET更高。所以，無論是非同步還是同步整流方式，無論是降壓控制器電路還是轉換器電路，主流應用中使用的都是N-MOSFET，我們會重點關注這部分降壓電路的原理分析及應用電路。 |
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