AC-DC降压芯片至关重要的“四大天王”

AC/DC电源适配器供电电的系统中，输入电压电压通常高于230V，但输出电压通常不高于4.2V（单同/8.4V（双瞳）， AC-DC使用在在蓝牙音箱、电池检测、高亮手电筒、USB Type-C PD、大尺寸面板门级驱动等场合，则需要高达9V或12V及以上的输出电压，远低于电源输入电压。因此，需要AC-DC降压转换器提供数倍于输出的输输入电压，以满足这些系统中各种各样的电路和功能的需要。

现在市场上的AC-DC电源IC芯片分为原边驱动和副边驱动。

在AC-DC电源驱动的降压模式中，根据模式转换，会将AC-DC电源卡驱动模式转换为DC-DC降压模式。同时DC-DC降压模式又分为同步降压和异步降压

同步降压和异步降压的优势就是拥有更快的导通速度、和更小的导通压降，因而效率回更高。同步降压无须外围的二级管，二级管因为有固定的导通电压存在，在越大的输出电压的时候，二级管上的功耗损失会越大。同步模式可以用外部的周期信号控制DC-DC震荡频率的工作方式，可以减少对数字电路的干扰。

DC/DC转换器的非绝缘型降压开关稳压器有异步整流（二极管）式和同步整流式两种。

1.异步整流式是较早使用的方式，就开关稳压器而言电路简单但效率却超过80％左右。

异步整流式于下侧开关使用二极管，异步整流式通过上侧晶体管的ON/OFF使电流流向或不流向二极管。

2.高效率的同步整流式开关稳压器用IC被陆续开发，控制或电路极为复杂的同步整流式变得容易设计，逐渐成为主流。同步整流式最大可以获得近95%的效率。

1）同步整流与异步整流区别在于异步整流式于下侧开关使用二极管，而同步整流式则与S1同样为晶体管。同步整流式虽然基本工作与异步整流相同，但是下侧开关的ON/OFF也由控制电路进行。如果双方同时为ON，则电流将从VIN直接流向GND，故双方必须制造OFF时间，所谓停滞时间的时序等进行复杂的控制。同步整流式的效率之所以比异步整流式好，是因为下侧开关使用晶体管（尤其是MOSFET）。

2）另一个大区别在于轻负载时的工作状态。上图中橘色和绿色的箭头分别表示轻负载时异步整流式（橘）和同步整流式（绿）的电感电流。电感电流如上图所示，通过开关变成三角波。当负载电流变得非常少时，电感电流会下降至零交叉级。在此状态下，异步式为二极管只能朝一方向流动电流，因此没有如橘色波形般进入负领域的波形电流，电流波形呈具有零周期之间断状态，此称为不连续模式。同步式由于晶体管，故可逆流，使负领域电流持续，此称为连续模式。

3.损耗与效率

任何电路都通过开关流动电流，故此会因为开关而有损耗，以致影响效率。二极管的VF通过电流増加，即使是低VF的肖特基二极管，1A时的VF也将为0.3～0.5V左右。与之相对，例如Nch-MOSFET的ON电阻极低，低至50mΩ左右，如果计算下降电压的话，可知1A时Nch-MOSFET将为50mV，远低于二极管的VF。

如果为不连续模式，则开关电压将发生振铃，高谐波噪声将被释出。同步式通过维持连续的电感电流而使稳定的工作继续。但是，反向电流由于须从输出电容器供给，故效率稍低。

总结来说，同步整流型和异步整流型都很具有代表性，应用广泛。整体而言，电源设计工程师须先行探讨电路的复杂性、成本、效率、振铃导致的高谐波噪声，然后根据自己的需求进行权衡，来判断哪一方式最适合选择。