图5 MOSFET模型
以图4(a)所示的自驱动型同步整流变换器为例，理想的电压和电流波形如图6所示。同步整流管总的损耗PLOSS为
PLOSS=PSR1CON＋PSR2CON＋PSR1SW＋PSR2SW＋PD3CON＋PD4CON（1）
式中：PSR1CON及PSR2CON为两个同步整流管的导通损耗；
PSR1SW及PSR2SW为两个同步整流管的开关损耗；
PD3CON及PD4CON为两个同步整流管的体二极管的导通损耗。
图6 理想的电压和电流波形
3.1 同步整流管的导通损耗
SR1的导通损耗为
PSR1CON=Io2Rdson1(1－D－tz/T)（2）
式中：Io为输出电流；
Rdson1为S1的通态电阻。
SR2的导通损耗为
PSR2CON=Io2Rdson2(D－ty/T)（3）
式中：Rdson2为S2的通态电阻。
因此，总的导通损耗PCON为
PCON=PSR1CON＋PSR2CON=Io2Rdson1(1－D－tz/T)＋Io2Rdson2(D－ty/T)（4）
3.2 同步整流管的开关损耗
假设所有寄生电容为线性，整流管SR1的开关损耗为
PSR1SW=PSR1Ced＋PSR1Cgs＋PSR1Cds（5）
PSR1Cgs=fCgs(2VinD/n)2（6）
式中：Vin为输入电压；
f为开关频率；
n=1/n1=1/n2为初级与次级的匝数比。
PSR1Cds=fCds[2Vin(1－D)/n]2（7）
PSR1Cgd=fCgdp(2VinD/n)2＋fCgdn[2Vin(1－D)/n]2（8）
同样地，SR2的开关损耗为
PSR2SW=PSR2Cgs＋PSR2Cgd＋PSR2Cds（9）
PSR2Cgs=fCgs[2Vin(1－D)/n]2（10）
PSR2Cds=fCds(2VinD/n)2（11）
PSR2Cgd=fCgdp[2Vin(1－D)/n]2＋fCgdn(2VinD/n)2（12）
式中：Cgdp为vgd>0时的Cgd；
Cgdn为vgd<0时的Cgd。
因此，同步整流管总的开关损耗PSW为
PSW=PSR1SW＋PSR2SW=4fVin2CTOT(2D2－2D＋1)/n2（13）
式中：CTOT=Cgs＋Cds＋Cgdp＋Cgdn为所有寄生电容之和。
3.3 同步整流管体二极管的导通损耗
两个体二极管的导通损耗PDCON为
PDCON=PD3CON＋PD4CON=(ty＋tz)IoVD/T(14)
式中：VD为体二极管的通态电压。
将式（4），式（13），式（14）相加就是图3(a)中变换器总的整流损耗PLOSS。通过以上分析，可以看出变换器的整流损耗与以下参数有关，即输出电流Io；输入电压Vin；开关频率f；漏感Lr；MOSFET自身参数值。在这些影响因素中，漏感Lr的选择至关重要。显然，Lr越大，损耗越大，因此，为了提高效率，Lr应尽可能小。但是，同时又要保证Lr足够大，以实现主开关管的ZVS，所以，在选择Lr的值时，要综合考虑两方面的影响，使变换器的性能最优。
4 结语
不对称半桥DC/DC变换器是一种能实现软开关的变换器，与其它拓扑相比，具有很多优点。本文对同步整流技术在不对称半桥变换器中的应用，从电路工作原理到同步整流驱动方式的选择作了全面的介绍，并在此基础上，分析了变换器的整流损耗，使对影响整流损耗的参数有了全面的认识。
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