一．课题研究背景及意义

随着计算机、通信技术的快速发展，低压大电流开关电源越来越成为目前一个重要的研究课题。而效率问题始终是开关电源发展的关键，同步整流技术的出现，正是顺应了这一发展趋势。从出现至今，国内外许多著名的公司和研究机构都不断致力于该技术的研究，为高效率二次电源的开发和应用提供了强大的技术基础。因此，深入分析和掌握同步整流技术特点，对于该技术的优化与发展及相关产品的开发具有十分重要的意义^[1]。

所谓的同步整流技术就是采用通态电阻极低的专用功率MOSFET，来代替整流二极管以降低整流损耗的一项新技术。因为作为同步整流管的MOSFET的正向导通压降很小，所以能够有效地降低输出整流部分的损耗，提高DC/DC开关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。将功率MOSFET用作整流器时，要求栅极驱动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(Synchronous Rectifier, SR)，用作同步整流的功率MOSFET又称为同步整流管(有时简称SR管)^[2]。

同步整流管的驱动方式通常分为自驱动和外驱动。自驱动是指直接从变压器副边绕组、辅助绕组获取电压驱动信号，驱动整流管。外驱动是指通过附加的逻辑和驱动电路，产生随主变压器副边电压作相应时序变化的驱动信号，驱动整流管^[3]。在同步整流自驱动方式中，根据所采集的信号的不同性质，又可分为电压型自驱动和电流型自驱动。根据驱动信号来源的不同，电压型自驱动方式又可分为：副边绕组电压驱动、辅助绕组电压驱动、滤波电感耦合电压驱动、栅极电荷保持驱动方式。对于电流型自驱动，其典型应用方式称为能量反馈电流驱动方式^[2，4]。

本课题选择应用于低压大电流输出的同步整流技术作为研究对象，对其驱动技术进行透彻研究，设计较为优化的同步整流驱动电路，利用MATLAB/Saber仿真软件，对所设计的同步整流驱动电路进行仿真分析验证。

二．发展趋势

从20世纪80年代初开始，日本电气公司就已经开发了用作SR的MOS管，通态电阻仅为13m#8486;，国际电源界也开始研究开发同步整流技术。将通态损耗低的功率MOS管反接，代替FRD或者SBD用于低电压大电流输出的DC/DC变换器中，从而同步整流技术产生。

近几年来世界各地加大了对同步整流技术的研究力度，已经解决了其存在的部分问题，使得同步整流技术得到一定程度的推广，并且也取得了一定的突破。各大电源厂商也相继推出了应用同步整流技术的高性能模块电源。国内近几年来也认识到同步整流的重要性，加大了研究力度。但我国的技术力量薄弱，研究时间过短，研究力度也不够，因而市场上采用同步整流技术的电源不多，且存在技术指标不高及产品性能不佳的缺点^[2]。

同步整流技术在近十年来有了很大的发展，许多早年提出的拓扑都有了较大改善，特别是谐振技术在自驱动同步整流中的应用和电流驱动同步整流技术的完善，使得同步整流技术必将在应用的频率范围、拓扑电路的种类以及变换器并联使用等方面有了很大改善^[5]。香港大学提出一种新型电流驱动同步整流器，借助于电流感测能量恢复电路，能够高效率地以高开关频率工作，可以很容易地应用于大多数开关拓扑^[6]。