BUCK同步整流的死结该如何解开呢？-综合电源技术-世纪电源网社区

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2011-12-22 23:07:12

10问答币

我们都知道，BUCK是一种非常高效的DC-DC电路，但是有个非常严重的缺点，就是如果输出负载是一个电池类的东西，那么用通常的同步整流芯片控制，电路极有可能变成BOOST，一个基本的BUCK如下所示，假设负载为电池。

从上图可知，这个电路实际上可以双向功率流的。
问题来了：如果Q1占空比非常小，按照普通同步整流控制芯片，对应的下管PWM占空比是为上管的反相，也就是说如果上管为20%，下管为80%，电感又不是在CCM模式下工作了，此时电路就变成了BOOST了，输入电容要是耐压不够，极容易炸掉了。

如果用普通的PWM芯片，如384X系列的占空比90%多的PWM芯片，做同步整流，反相一路加入到下管，要避免上面发生的问题，该如何是好？

我想了2天，一直没有想到很好的办法，唯一我想到的是要检测电感电流，但是如何取检测这个电感电流变化到0了呢？

这个问题很菜，希望不要用力拍我哦，我心发虚的呢。。。。

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陈志文

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参考通信电源中一种冗余并机方式：在电感与电池之间串入MOSFET，MOSFET是否开启受自身两端电压极性控制，用比较器很容易实现。这种控制方式可避开与BUCK芯片的纠结，独立运行。这种并机方式被一家公司申请了专利，但应用场合不同，应该不会受其影响。

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		2 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-22 23:16:42
		电感串电流互感器,做一个电流检测,用一片74HC00得到两个与非，两个非门，搭控制, 真值表 BUCK驱动电感电流 SR驱动 1 有 0 1 无 0 0 正 1 0 零及负 0 改错,不能用电感兼电流互感器回复 \| 举报 \|

			14 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:04:12
			谢谢山人。如果电感串入普通的互感器可行不？用铁氧体磁芯。这个2个与非，和与门到底是怎么连接的呢？输入PWM和输出PWM，和电流感测的关系啊？回复 \| 举报 \|

		3 晶纲禅诗晶纲禅诗离线 LV7 版主积分：15504 \| 主题：220 \| 帖子：6445 访问空间发消息积分:15504 版主 2011-12-22 23:22:00
		下管为什么要80%导通，难道是上管反相过来的？呵呵... 我觉得Q1导通时电感两端的电压乘上Q1导通的时间与Q2导通时电感两端的电压乘上Q2导通时间是相等的。回复 \| 举报 \|

			4 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-22 23:29:23
			因为他是想把BUCK的驱动取反来驱动SR, 这种做法如果保持电感电流连续是可行的, 但DCM就有回流, 要检测电流翻转甚至过零就要阻断SR 回复 \| 举报 \|

				5 晶纲禅诗晶纲禅诗离线 LV7 版主积分：15504 \| 主题：220 \| 帖子：6445 访问空间发消息积分:15504 版主 2011-12-22 23:32:54
				兄弟啊，我的意思是通过伏秒平衡原理，可算出Q2应该的导通时间，而不能过头了。回复 \| 举报 \|

					6 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-22 23:35:25
					那你还要用乘法器, 成本就大了回复 \| 举报 \|

					15 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:07:16
					这种方式在DSP上面轻松实现，可惜这个地方受成本控制，一个DSC芯片最低都要10多元，搞不了。回复 \| 举报 \|

						19 晶纲禅诗晶纲禅诗离线 LV7 版主积分：15504 \| 主题：220 \| 帖子：6445 访问空间发消息积分:15504 版主 2011-12-23 09:27:51
						张工：那用检测电流的方法就更难搞了理论上的确行，现实中受【电流振铃】影响，轻载重载的影响...等等问题（电流是理想的三角波才行），不少问题很难处理好。很久前我也做过这方面的实验探索，后受时间影响，暂停了。回复 \| 举报 \|

							21 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:33:50
							看来没有戏了，寿版都这么说了，靠外面的一堆电路看来是无法完成这个东西，难怪NSC在这个上面用了许多新技术来做的。看来只有老老实实的用NSC的同步整流芯片了，他们就可以完美解决这些问题。这是一款芯片：LM5116 LM5116.pdf 修改原因，传错了。回复 \| 举报 \|

							22 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-23 09:36:52
							振铃的影响是可以消除的，而且也不一定要求完全在过零处关断，提前滞后一点点，那是可以接受的，说实话，现今的器件已经好全面了，非学习之外，自已搭一堆电路，并不会有太大的经济效果回复 \| 举报 \|

		7 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2011-12-22 23:56:00
		只要检下管电流方向就可以避免你的问题了。回复 \| 举报 \|

			8 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-23 00:02:54
			嗯, 正常的电流就提供驱动, 没了或反向了就关断, 这主意不错, 不需要用锁存方式了. 回复 \| 举报 \|

				9 晶纲禅诗晶纲禅诗离线 LV7 版主积分：15504 \| 主题：220 \| 帖子：6445 访问空间发消息积分:15504 版主 2011-12-23 00:05:09
				只又会带来【检测速度】的问题。回复 \| 举报 \|

					10 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2011-12-23 00:06:48
					用下驱动逻辑锁检测电路驱动；就没速度问题的。两者只用与的关系即可。回复 \| 举报 \|

						17 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:11:26
						许工，您说的逻辑锁检测是什么啊？是不是驱动IC的SD端子啊？回复 \| 举报 \|

							20 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2011-12-23 09:33:39
							嗯！完全可以！回复 \| 举报 \|

								23 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:38:28
								这个速度完全没有问题，可是刚刚寿版说，电流检测的问题相当不好搞，我还没有尝试过，不过我看NSC的一些芯片，内部处理这个电流检测，电流斜坡补偿都是相当的复杂。您有什么建议吗？回复 \| 举报 \|

									24 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2011-12-23 09:43:03
									只要用个高速比较器就可以搞定。回复 \| 举报 \|

										47 pkk1989 pkk1989 离线 LV6 高级工程师积分：644 \| 主题：23 \| 帖子：279 访问空间发消息积分:644 LV6 高级工程师 2013-7-26 15:44:53 倒数8
										请问是突发模式么？回复 \| 举报 \|

											48 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2013-7-26 22:14:02 倒数7
											是栌棒模式。回复 \| 举报 \|

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2013-7-26 22:43:18
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哦。。就听过鲁棒性~~

					11 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-23 00:07:34
					这个就是那些智能控制器值的吹牛的地方啊, 能让摸死管刚好或提前一点点关断回复 \| 举报 \|

						12 中华电源中华电源离线 LV0 禁止发言积分：3162 \| 主题：109 \| 帖子：1102 访问空间发消息积分:3162 LV0 禁止发言 2011-12-23 08:01:25
						提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽回复 \| 举报 \|

						27 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2011-12-23 10:13:17
						摸死管 Mos管的确一摸就死 ~ 回复 \| 举报 \|

				16 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:10:08
				那请山人大哥说说，这个电流检测电路该如何实现，如果频率为200K,下管检测电流，如和做好消隐时间的处理，地平面的干扰如何降到最小？回复 \| 举报 \|

					25 蒋江黔蒋江黔离线 LV7 版主积分：10354 \| 主题：105 \| 帖子：4151 访问空间发消息积分:10354 版主 2011-12-23 09:43:46
					这个频率了，SR还想DIY？我自认没那个精力回复 \| 举报 \|

						26 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:50:15
						，我就此打住，上面几位牛人都说不要搞了，我放弃好了。在此拜谢：山人，寿版，许工，及多位热心人士！回复 \| 举报 \|

		13 ice0090 ice0090 离线 LV2 本网技师积分：136 \| 主题：0 \| 帖子：18 访问空间发消息积分:136 LV2 本网技师 2011-12-23 08:35:41
		可以利用MOSFET中RDS（on），也可以用电感中的DCR，作为电流的侦测啊回复 \| 举报 \|

			18 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 09:13:01
			这个东西太复杂了，NSC的DC-DC芯片基本上都是这么干的然后加入模拟二极管的功能，就能避免的这些问题。回复 \| 举报 \|

		28 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2011-12-23 10:28:19
		左端口记：VIN 右端口记：VO 1) 能量从左到右：BUCK => VIN D =VO 2) 能量从右到左：BOOST (VIN-VO)D=VO(1-D) => VIND =VO 何来楼主的担忧？回复 \| 举报 \|

			29 lastreg lastreg 离线 LV6 高级工程师积分：944 \| 主题：31 \| 帖子：235 访问空间发消息积分:944 LV6 高级工程师 2011-12-23 15:46:57
			这适用CCM，楼主说的是DCM 回复 \| 举报 \|

				30 blueskyy blueskyy 离线 LV10 总工程师积分：28371 \| 主题：129 \| 帖子：13401 访问空间发消息积分:28371 LV10 总工程师 2011-12-23 15:48:48
				同步BUCK ，没有DCM之说 ~ 回复 \| 举报 \|

					31 lastreg lastreg 离线 LV6 高级工程师积分：944 \| 主题：31 \| 帖子：235 访问空间发消息积分:944 LV6 高级工程师 2011-12-23 16:18:30
					啊？普及下常识，为啥呀？如果负载电流很小怎么工作在CCM呢？变频么？回复 \| 举报 \|

						33 天使之光天使之光离线 LV6 高级工程师积分：885 \| 主题：13 \| 帖子：135 访问空间发消息积分:885 LV6 高级工程师 2011-12-31 08:44:07
						SR的时候，1-duty时电流过零会反向，电流继续转为负，也就是回流，那么在duty时，就会发现电感加正向伏秒时电流还是反向的，所以就觉得那个是boost了，输出端能量向输入端转移，接着发生正向的伏秒导致的正向的电流回复 \| 举报 \|

							34 lastreg lastreg 离线 LV6 高级工程师积分：944 \| 主题：31 \| 帖子：235 访问空间发消息积分:944 LV6 高级工程师 2011-12-31 09:07:05
							没研究过同步整流，天使兄是否有相关文档推荐？回复 \| 举报 \|

								36 天使之光天使之光离线 LV6 高级工程师积分：885 \| 主题：13 \| 帖子：135 访问空间发消息积分:885 LV6 高级工程师 2011-12-31 09:15:30
								一般buck在重载都追求满载效率，下管mos做低阻，电感CCM,轻载时会检测电流进入轻载模式，降低开关损耗，脉冲跳频模式，所以没必要纠结轻载还是CCM的问题，轻载了就是bang-bang控制了一般，唯一缺点就是ripple大一些，没什么好担心的回复 \| 举报 \|

							35 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-31 09:10:19
							，正是这种特性！回复 \| 举报 \|

			32 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2011-12-23 16:56:00
			蓝天大哥，你推荐一个芯片，可以在宽电压范围输入，负载是电池。打个比方，输入是一个12V的电源，负载是一个5000mah的锂电池，用个同步BUCK对电池充电，你会采用什么芯片，普通的BUCK同步整流芯片你会用吗？回复 \| 举报 \|

				43 pkk1989 pkk1989 离线 LV6 高级工程师积分：644 \| 主题：23 \| 帖子：279 访问空间发消息积分:644 LV6 高级工程师 2012-8-15 14:01:44
				我也遇到这个问题，后来想想很幸运，我是给手机充电的通过USB口，5.2V输出，手机充电是单向导通的。那这个问题也就不存在了。直接给锂电池冲应该就不行了。不知道您那款产品充电时间有没有要求，没要求的话减小电流用非同步吧。我那个用的芯片是MP2307。回复 \| 举报 \|

		37 leon5 leon5 离线 LV3 助理工程师积分：293 \| 主题：0 \| 帖子：34 访问空间发消息积分:293 LV3 助理工程师 2012-3-7 15:37:42
		最简单的方法是在电感前面串一个正向的特基。本人试过。回复 \| 举报 \|

			42 pkk1989 pkk1989 离线 LV6 高级工程师积分：644 \| 主题：23 \| 帖子：279 访问空间发消息积分:644 LV6 高级工程师 2012-8-15 13:55:05
			如果这样的话，那同步整流还有什么优势？回复 \| 举报 \|

		38 陈志文陈志文离线 LV6 高级工程师积分：464 \| 主题：0 \| 帖子：11 访问空间发消息积分:464 LV6 高级工程师 2012-3-7 16:55:10
		参考通信电源中一种冗余并机方式：在电感与电池之间串入MOSFET，MOSFET是否开启受自身两端电压极性控制，用比较器很容易实现。这种控制方式可避开与BUCK芯片的纠结，独立运行。这种并机方式被一家公司申请了专利，但应用场合不同，应该不会受其影响。回复 \| 举报 \|

			39 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2012-3-28 08:43:52
			这应该是最好的一个控制方式了，可以将损耗降低到最小，兄弟有这个参考电路吗？检测MOSFET自身的电压极性好像涉及到很复杂的电路呢？需要放大，并且还要比较大小。回复 \| 举报 \|

				40 陈志文陈志文离线 LV6 高级工程师积分：464 \| 主题：0 \| 帖子：11 访问空间发消息积分:464 LV6 高级工程师 2012-4-6 23:05:55
				参考电路如下：回复 \| 举报 \|

					41 lizlk lizlk 离线 LV7 版主积分：6608 \| 主题：15 \| 帖子：1062 访问空间发消息积分:6608 版主 2012-4-7 10:57:58
					非常感谢老兄的这个电路，这个电路设置了滞回，比较好，但是有个问题，就是R2到比较器的+端，只有单独的电阻过去取样了Q1左边的电压，是不是这个地方少个电阻到GND地呢？比较器输出低电平关闭了Q1，此时只有Q1的体二极管给OUT供电，只有等只有等Q1的左右2边的压差超过一定值的时候，比较器才打开Q1. 当比较器输出高电平的时候，Q1打开，Q1的压差要小于一个值的时候才会让比较器关闭Q1，关键是Q1打开的情况下，这个地方压差很小很小了，上图的电路需不需要改动呢？回复 \| 举报 \|

					54 shanghaiweiji shanghaiweiji 离线 LV4 初级工程师积分：327 \| 主题：3 \| 帖子：42 访问空间发消息积分:327 LV4 初级工程师最新回复 2015-4-3 15:09:43 倒数1
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		44 yangbinge yangbinge 离线 LV6 高级工程师积分：1048 \| 主题：11 \| 帖子：133 访问空间发消息积分:1048 LV6 高级工程师 2013-1-30 15:30:11
		mark 回复 \| 举报 \|

			45 mengshi4376 mengshi4376 离线 LV4 初级工程师积分：389 \| 主题：1 \| 帖子：68 访问空间发消息积分:389 LV4 初级工程师 2013-1-31 12:43:08 倒数10
			直接串联二极管会降低效率，那么直接串联MOSFET虽然能够控制其关断，但是它两端不是有反向二极管么。回复 \| 举报 \|

				46 pkk1989 pkk1989 离线 LV6 高级工程师积分：644 \| 主题：23 \| 帖子：279 访问空间发消息积分:644 LV6 高级工程师 2013-7-20 09:35:12 倒数9
				可以改用P管，S 接BAT+ 回复 \| 举报 \|

					50 wenbingkui888888 wenbingkui888888 离线 LV2 本网技师积分：172 \| 主题：2 \| 帖子：25 访问空间发消息积分:172 LV2 本网技师 2013-8-7 09:13:46 倒数5
					。。。。广告已删除。。。。回复 \| 举报 \|

		51 XIAOTU80 XIAOTU80 离线 LV7 版主积分：17601 \| 主题：395 \| 帖子：5620 访问空间发消息积分:17601 版主 2013-8-7 10:29:20 倒数4
		冗余并机,用过TI的芯片好像是TPS2410 回复 \| 举报 \|

		52 fanyucheng12345 fanyucheng12345 离线 LV8 副总工程师积分：5777 \| 主题：29 \| 帖子：2336 访问空间发消息积分:5777 LV8 副总工程师 2013-8-7 14:19:05 倒数3
		你的这样子做法根本就不行，原因如下： 1.电池充电一般是用CC模式充电，你这个不恒流，电池一大电池保护板就保护了，峰值电压过高同样会保护掉 2.用这玩意做的批量恒压精度准吗？锂电池比较娇贵，小心一点好回复 \| 举报 \|

		53 武工大小强武工大小强离线 LV4 初级工程师积分：354 \| 主题：13 \| 帖子：86 访问空间发消息积分:354 LV4 初级工程师 2013-8-7 15:57:41 倒数2
		不知道可不可以从软件上保护呢，设置一个倒流占空比阈值回复 \| 举报 \|