开关电源中的整流电路整流电路是组成开关电源的主要部分，整流电路有单相半波、单相全波、单相桥、倍压整流和多相整流等形式，这些整流电路都可以用于开关电源电路中，只是开关电源整流电路的工作频率要远远高于普通线性稳压电源的整流电路。1.恒功率整流器。 在普通的限流型整流器中，有恒压型整流器和恒流型整流器之分。在恒压整流器中，其输出电压保持不变；而在恒流型整流器中，其输出电流保持不变，如果负载电流超过限流值，整流器输出电压将随电流的增加迅速下降，甚至整流器过流而关断。在恒流型限流整流器中，其额定电流、限定和过流值三个电流值相当接近。功率整流器在交流输入电压和直流输出电压的变化范围内均能给出额定功率。恒功率整流器与普通限流型整流器的不同之处是它有三个不同的输出阶段，即在恒压阶段和恒流阶段中插入了一个恒功率阶段，恒压阶段和恒流的工作情况与普通限流型整流器完全相同，恒功率阶段是普通限流型整流器所没有的，有了恒功率阶段便可保持整流器输出功率不变。当普通的限流型整流器的输出电流超过限定值时，输出电压会大幅降低，不能保证输出功率不变。但在恒功率整流器中，当输出电流超过限定值时，输出电压也会下降，但降低的速度不像限流型整流器那么快，仍可保持其输出功率不变，维持电子设备正常工作。所以在采用恒功率整流器的开关电源的设计中，只考虑电子设备的最大负载和整流器的冗余，以确定开关电源的而定输出功率，也随之确定了输出电压和输出电流的调整范围。 2.倍流整流器。 倍流整流器由高频变压器副边、两个电感器、两个整流二极管和输出电容器组成。倍流整流器的特点是高频变压器副边绕组没有中心抽头，两个滤波电感器绕制在同一个磁芯上，其电感量相同。这样，流过变压器副边绕组和两个电感器的电流只是输出负载电流的一半，从而大大简化了高频变压器很滤波电感器的结构设计和尺寸，倍流整流器的输出电流是两个滤波电感器电流之和，而两个滤波电感器电流的脉冲波动是相互抵消的，所以倍流整流器可以得到脉冲电流很小的直流输出。 3.同步整流器。 高速数据处理系统和笔记本电脑需要低电压的超大规模高速集成电路IC,使得电源的整流损耗变成了主要损耗，比如，以往DC/DC变换器采用硅肖特基二极管作为输出整流二极管，DC/DC变换器正常工作时，硅肖特基二极管的正向压降为0.4V~0.6V,而DC/DC变换器的输出电压为5V左右；当输出电流较大时，硅肖特基上的功耗很大，DC/DC变换器的效率大大降低。现在高速数据处理系统的电源电压已经降到3V左右，甚至是1.5V~1.8V,显然用硅肖特基二极管作为输出整流时，效率更低。研究显示，大约有22%的功率消耗在硅肖特基二极管上。为了提高效率，现采用了具有低导通电阻的MOSFET器件进行整流，由于MOSFET的正向压降小，目前MOSFET已成功的用于整流电路，大大提高了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。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。 用于同步整流的MOSFET开关器件称为同步整流管SR。优点是导通电阻小，可做到毫欧量级，正向压降小，功率变换器的效率高，同时还有阻断电压高、反向电流小等优点，所以在大功率、低输出电压的功率变换器中被广泛采用。 |
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