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2020.08.19 DC/DC
・同步整流降壓轉換器工作時的電流路徑,基本上與非同步(二極體)整流轉換器相同。
・在進行PCB佈局時,需要瞭解電流路徑和產生急劇電流變化的路徑。
本文是“開關式穩壓器的基礎”的“降壓型開關式穩壓器的工作原理”相關的補充。在“降壓型開關式穩壓器的工作原理”中,介紹了“降壓型非同步(二極體)整流開關式穩壓器的電路和工作”。作為這篇文章的補充,在此介紹同步整流式降壓轉換器工作時的電流路徑(可以說是近年來的高效率DC/DC轉換器的標配)。
同步整流降壓轉換器工作時的電流路徑
在前述文章中,以非同步(二極體)整流降壓轉換器為例介紹了電流路徑。首先需要瞭解的是,非同步整流和同步整流在工作時的電流路徑基本相同。這是因為同步整流是將非同步整流的低側切換二極體變更為電晶體之後的電路方式。接下來將在這個前提下來對同步整流降壓轉換器的電流路徑和注意事項進行解說。
■高側切換“導通”時的電流路徑
■低側切換“導通”時的電流路徑
■切換電流波形
下圖表示切換電流波形和電感電流的波形。IHG是高側切換的電流,ILG是低側切換的電流。請對照上述說明進行確認。
電感電流IL是IHG和ILG的合成電流,輸出電流IO是IL的平均值。
■切換電流和PCB佈局的注意事項
下圖中的藍線表示前述電流路徑所示的切換ON/OFF時流過的電流的差分。
該電流具有以下特點:
所以,在PCB(電路板)佈局時,必須注意這種差分,並根據理論進行佈局。關於PCB佈局,請參考設計篇的“DC/DC轉換器的PCB板佈局”。