跟着消费性电子的开展，各种供电电源如适配器所耗费的电能占全球能耗的份额急剧加大，成为不行忽视的耗能「大户」。以美国为例，每年适配器需求耗费电能3，000亿度，占整个国家每年用电总量的11%。
如今节能减碳声浪不断进步，各国政府法规对电源的要求也越来越严厉。美国能源部(Department of Energy， DoE)针对External Power Supply布告新的要求NOPR(Notice of Proposed Rulemaking)，将对电源供给厂与相关节能零件带来新的应战，表1为针对功率的要求。详细资料可参阅美国能源部官方网站。
同步整流晶片加快替代二极管
手持式电子产品如平板设备(Tablet Device)、智慧型手机等的流行，相对地亦开端要求电源充电器的尺度必需矮小轻浮，这些要素也对电源规划形成新的应战。
近年来电子技能的开展，使得电路的作业电压越来越低、电流越来越大。低电压作业有利于下降电路的全体功率耗费，但也给电源规划提出新的难题。
开关电源的损耗首要由三部分组成，分别为功率开关元件、变压器及输出端整流管的损耗。在低电压、大电流输出的情况下，整流二极体的导通压降较高，输出端整流管的损耗尤为杰出。快恢復二极体(FRD)或超快恢復二极体(SRD)可达1.0或1.2伏特(V)，即便採用低压降的萧特基二极体(SBD)，也会发生大约0.5~0.6伏特的压降，这就导致整流损耗增大、电源功率下降。整流管上的损耗也会到达电源总损耗的60%以上。
因而，传统的二极体整流电路已无法满意完结低电压、大电流开关电源高功率及小体积的需求，成为限制沟通对直流(AC-DC)电源供给器进步功率的瓶颈。为能有用降低功耗及温升，近来运用同步整流技能以替代整流二极管蔚为风潮。
同步整流是採用通态电阻极低的专用功率金属氧化物半导体场效电晶体(MOSFET)，来替代整流二极体以下降整流损耗的一项新技能，它能进步开关电源供给器的功率。MOSFET归于电压操控型元件，它在导通时的伏安特性呈线性关係。以功率MOSFET做整流器时，要求闸极电压有必要与被整流电压的相位坚持同步才干完结整流功用，故称之为同步整流。
晶片商竞推同步整流晶片
MOSFET耗费首要由内阻(Rdson)决议(切换速度《200kHz)，萧特基二极体耗费则由顺向压降(Vf)来决议。当多颗MOSFET并联时内阻会成倍数下降，理论上并联很多颗MOSFET时，内阻会趋近于零几乎没有耗费。但萧特基二极体物理上存在最低屏蔽顺向压降约0.3伏特，不管并联多少颗萧特基二极体，最低都有此屏蔽压降，因而最低也会约有耗费Ploss=0.3×输出电流。
根本单端自激、阻隔式降压同步整流电路如图1所示。V1及V2为功率MOSFET，在次级电压的正半周，V1导通，V2关断，V1起整流效果;在次级电压的负半周，V1关断，V2导通，V2起到续流效果。同步整流电路功率耗费包含V1及V2导通损耗及闸极驱动损耗。当开关频率低于200kHz时，导通耗费占主导地位。
图1 单端降压式同步整流器的根本塬理图
自激式的同步整流架构很简单，可是为能确保在运用时不发生失控电路焚毁或不稳定景象，周边须参加维护电路，因而近年来各厂商接连推出二次侧同步整流操控IC。
ZCD和猜测式同步整流技能平起平坐
自90年代晚期同步整流技能诞生以来，开关电源技能得到极大的开展，採用IC操控技能的同步整流计划已为研制工程师遍及承受，现在的同步整流技能分为两大类，分别为零电流侦测(ZCD)及猜测式(Prediction)的同步整流计划。
不管运用何种计划，功率的进步首要决议于MOSFET的选择，由于开关电源供给器的运用频率，通常是在200kHz以下，因而MOSFET的内阻决议大部分的功率的进步。
ZCD有恩智浦(NXP)、世界整流器(IR)和安森美(ON Semiconductor)等厂家投入，猜测式则是擎力科技的专利。这两种计划各有长处，ZCD的周边零件较少、调整较易、适用于非接连导通形式 (DCM);而猜测式的长处是可一起运用于DCM及接连导通形式(CCM)之间、不选择MOSFET和死区(Dead Time)可调整。
所谓ZCD便是当侦测到MOSFET汲极的电流为零时，IC输出一个高位準给MOSFET，由于是侦测电流，因而MOSFET的内阻改变会影响到电流，为了操作安全，各厂商均设定在-200?300毫伏特(mV)才做切换(图2)。
猜测式是利用上一波形来猜测下一波形，因而能够在MOSFET的Vds电压上升之前，提早截止Vgs，以防止MOSFET的交越。
图3和图4分别为作业在CCM、DCM下的同步作业波形，其间上方波形为同步MOS的Vds波形，下方波形为SP6018输出波形。由于具有死区编程操控功用，能确保电源安全地作业在CCM形式，这也是业界仅有能超卓应对接连形式的同步整流操控IC。
图3 接连导通形式
图4 非接连导通形式
在绿能认识不断昂首下，开关电源供给器的功率要求也会愈来愈高，运用同步整流计划能将现有体系的功率进步2?4%并可下降温度10?20℃，尤其是在大电流、低电压输出时其效益更为显着。为能契合手提式产品对电源充电器要求矮小轻浮的要求，CCM操作形式加上同步整流将成为干流。
