下面圖一是一個典型的降壓電路，D1是續(xù)流二極管，當(dāng)D1導(dǎo)通的時候，D1的正向壓降是比較大的，如果輸出是5V或者是3.3V的電壓，那么對于D1上面占整個輸出的壓降是非常的明顯。
看二極管的規(guī)格書可以知道，如果需要把Vf值降低一倍，那么電流需要比原理的值小8-10倍，那么用二極管來整流的Vf引起的損耗是不可以避免的，為了解決Vf而引起的損耗。
那么想到了用MOS管來替他二極管，因?yàn)楫?dāng)mos管導(dǎo)通的時候，壓降就是電流乘導(dǎo)通內(nèi)阻，一般MOS的內(nèi)阻都非常的小，所以很多要求效率高，輸出電壓比較低電流比較大的電源，大部分都用同步整流來實(shí)現(xiàn)，那么對于圖一用的二極管來續(xù)流的電路就叫異步整流，如果用MOS管來替代二極管的電路就加同步整流。
下面的圖二是同步整流，續(xù)流二極管是被Qs給短路了，工作的原理是當(dāng)Q1導(dǎo)通的時候，Qs關(guān)閉，這個時候輸入電壓是給電感儲存能量，當(dāng)Q1關(guān)斷的時候，如果沒有Qs，或者是Qs沒有打開的時候，D1導(dǎo)通。
如果Qs導(dǎo)通，那么就是短接了D1，因此Q1與Qs是不能同時導(dǎo)通的，如果同時導(dǎo)通了，會導(dǎo)致直通使輸入源或者是輸入電容Cin短路，這一定需要防止的。
既然不能同時導(dǎo)通，那么Q1與Q2的導(dǎo)通需要有一個死區(qū)時間，這幾是同步整流不能像二極管一樣mos管關(guān)斷，二極管被動導(dǎo)通，二極管是一個被動器件而mos管是一個主動器件，這就是同步整流需要有死區(qū)時間的原因。
下面需要注意的就是Qs的接法不能接反，因?yàn)镸OS管體內(nèi)是有體二極管的，如果接反了會導(dǎo)致直通，既然用MOS管來替代了D1，為什么還需要接D1了，這里是當(dāng)Q1關(guān)斷的時候，需要有一個死區(qū)時間，在這死區(qū)時間里面如果沒有D1鉗位，那么Qs的體內(nèi)二極管會導(dǎo)通。
但是Qs的體內(nèi)二極管一般都是普通的二極管，正向壓降比較大，導(dǎo)致?lián)p耗增加，還有在關(guān)斷Qs的時候，Q1是還沒有導(dǎo)通的，在死區(qū)時間里面體二極管會導(dǎo)通，而體二極管的反向恢復(fù)特性是比肖特基差的。
所以保留D1肖特基二極管，當(dāng)Q1關(guān)斷，Qs沒有導(dǎo)通的時候，D1會導(dǎo)通，D1的壓降是比Qs的體二極管壓降小很多，并且反向恢復(fù)特性非常的好，可以提高效率。但是D1是并在MOS管外面的。
如果Layout的時候D1與Qs相差比較遠(yuǎn)的話，PCB線長可能有寄生電感，在高頻下寄生電感表現(xiàn)出非常大的阻抗，這就會導(dǎo)致?lián)p耗增加，我們希望Layout的過程中D1盡量靠近Qs，最好是與Qs同一個芯片，這樣最大限度的降低ESL。
既然要減小MOS管與肖特基二極的距離，如果把MOS管的體二極管做出了肖特基的或者是把肖特基二極管集成到MOS管里面，這樣一來減少了PCB的占地面積，減小電源的整體體積。
同時解決了因ESL引起的問題，所以現(xiàn)在有很多的MOS管的體二極管的壓降是非常低，可以直接應(yīng)用于同步整流，不需要去單獨(dú)并聯(lián)二極管，如圖三所以
同步buck電路里面Q1與Qs的驅(qū)動是不能有共通的，所以加有死區(qū)時間，形成了互補(bǔ)型同步Buck，對于這樣的Buck電路工作在CCM模式是沒有什么問題的，但是如果Buck工作在DCM的時候，同步Buck的效率可能就要比異步Buck的效率低，這是為什么了？我們看下面的波形。
我們看在連續(xù)模式的時候，當(dāng)下管關(guān)斷的時候，電感上還是有電流，同步Buck關(guān)斷與異步Buck關(guān)斷時差不多，同步Buck的導(dǎo)通的損耗是要小的，但是如果是工作在斷續(xù)的模式，當(dāng)電感電流為0的時候，異步Buck的二極管會實(shí)現(xiàn)了零電流關(guān)斷，就沒有反向恢復(fù)的問題，而同步Buck就不一樣了。
因?yàn)殡姼须娏鳛?的時候，mos管的驅(qū)動還是有的。所以mos的電流會由D流向S，這樣電感電流也是反向流，使得輸出的電容通過電感與下管mos管放電，這樣一來損耗增加，當(dāng)下管關(guān)斷的時候，MOS管有一個關(guān)斷損耗。
又因?yàn)橛兴绤^(qū)時間的存在。那么電感上的電流是不能突變，所以電感電流繼續(xù)流向了上管的二極管，當(dāng)上管打開的時候?qū)崿F(xiàn)了零電壓開通，但是buck的上管的壓一般不是很大，對于效率的影響不是很大，從上面分析來說，越是輕載說明同步buck的效率越低。
〈烜芯微/XXW〉專業(yè)制造二極管，三極管，MOS管，橋堆等，20年，工廠直銷省20%，上萬家電路電器生產(chǎn)企業(yè)選用，專業(yè)的工程師幫您穩(wěn)定好每一批產(chǎn)品，如果您有遇到什么需要幫助解決的,可以直接聯(lián)系下方的聯(lián)系號碼或加QQ/微信，由我們的銷售經(jīng)理給您精準(zhǔn)的報價以及產(chǎn)品介紹
聯(lián)系號碼：18923864027（同微信）
QQ：709211280