學習PC電源知識,先認識肖特基整流二極管

(電源+12V輸出的整流電路(上圖為ROG Strix 750W電源)

肖特基整流和同步整流一般位于PC電源的低壓側，也就是我們常說的二次側，其中肖特基整流除了+12V使用外，也會用在+5V和+3.3V輸出上，當然也有+12V使用肖特基整流而+5V與+3.3V通過DC-DC從+12V轉出的產品;而同步整流則多數應用在+12V上，基本上都是搭配DC-DC實現+5V和+3.3V的輸出，但甚少有+12V使用同步整流、+5V與+3.3V使用肖特基整流的產品，因為這種結構無論是性能還是成本都沒有優勢，堪稱是一種“奇葩組合”。

因此當我們提到電源采用的是同步整流還是肖特基整流時，多數情況下都是指代+12V輸出的低壓整流方式。而+12V在今天已經是PC電源的輸出大頭，往往能占據輸出功率80%甚至更高的組成，所以同步整流和肖特基整流的優劣，對電源性能的表現起到了重要的決定性作用。

什么是肖特基整流?

肖特基二極管(上圖為技嘉P650B電源)

肖特基二極管是以其發明者肖特基博士(Schottky)命名，全稱為Schottky Barrier Diode，即肖特基勢壘二極管，簡稱SBD，是一種低功耗的超高速半導體器件。其使用方法與快速恢復二極管有些類似，但兩者的特性有明顯的差異，快速恢復二極管的反向恢復時間一般在50微秒左右，而肖特基二極管的反向恢復時間更短，可以達到納秒級，而且正向導通的壓降更低，不過其相比快速恢復二極管在耐壓值和漏電流上有所不如，因此肖特基二極管常用于高頻、低壓、大電流的場合中，例如PC電源就是一個很好的應用場合。

肖特基整流電路原理簡圖

使用肖特基二極管進行整流的優勢是電路結構比較簡單，而且轉換效率還算不錯，普遍可以達到80%以上，因此入門級的PC電源在二次側部分大都使用肖特基整流。肖特基整流電路的簡化圖如下所示，當晶體管Q1導通時，電流不流向肖特基二極管D1，而晶體管Q2斷開時，正向電流則會流向D1， 由于二極管有單向導通的特性，因此只要晶體管Q1能實現導通和斷開的切換，就可以實現整個電路的整流輸出，而這部分的控制并不需要專門的驅動電路。

PFR40L60CT肖特基二極管的壓降曲線

從這個電路我們也可以看出，由于晶體管導通時的能量損耗極低，因此整個電路損耗大部分都是肖特基二極管的正向壓降帶來的。肖特基二極管的正向壓降并不是固定值，實際上會隨著通過電流的增加而增加，但并不是線性關系，具體的曲線會根據產品的不同而不同，例如上圖就是PFR40L60CT肖特基二極管的正向壓降曲線 ，可以看到其正向壓降在輸出電流10A時，基本都處于0.4V左右，這意味著其此時損耗的功率為0.4V*10A=4W。

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