充电器肖特基二极管升级到同步整流的方法

xw801

玩家手上都有很多充电器，各种锂电电动工具之类都提供了一个随机充电器。


配套的，出于成本考虑，输出大多使用的是肖特基二极管，为了节省，一般连TO220这类封装的都舍不得用，直接用的都是DO这类轴向出线封装的，直接用引脚散热。

肖特基二极管压降确实比一般整流管低，可以在0.5V@2A左右，但实际发现这个二极管发热非常大，几乎是整个电源温度最高点。

中国半导体厂家推出的同步整流二极管，解君愁！
这个充电板之前使用的整流肖特基二级管损坏了，在背面替换为贴片的，堆焊锡替换后，效果不错。


之前的产品大多需要由主控芯片控制，或者需要对电路采样，目前新出的产品简化后，无需任何采样，直接当作二极管替换即可。就是传说中的“理想二极管”，导通时候只有毫欧级别的电阻。

内部大致框图如下：



这个是一个两只脚的器件，对于反激式电源（绝大多数小功率适配器，充电器都是这种模式，可工作于DCM断续工作模式、QR准谐振工作、CCM 连续导通工作模式），直接原位替换肖特基管即可，MOS管导通几乎没有压降，效率高。

一般顶多在AK间并联一个小电容或者RC吸收一下尖峰电压，就可以稳定工作。

封装方面有贴片的：


也有插件TO220的



DIY方面这个也有不少用处可以考虑。

但需要注意的式，这类管子，需要在反激式开关电源中使用（内部供电电路是反向截至的时候储能，且有判断逻辑），太阳能电池板这类不行，直流的也有其它品种的。

典型产品的开启逻辑如下：





根据厂家规格书，工作原理大致如下：

1. 两管脚的同步整流芯片，无需任何外围器件，可以大幅降低传统肖特基二极管的导通损耗，提高整机效率。
   
2. 1. 启动
   
3. 芯片内置储能电容和自供电线路，可以实现芯片和NMOS管驱动需求，无需外接电源。当K极电压高于A极时，通过自供电线路，给内置VCC电容充电，VCC电压逐渐上升。在VCC电压低于启
   
4. 动电压VCC_ON时，内置NMOS管关闭，当VCC电压大于VCC_ON时，芯片内部控制电路开始工作，启动完成。当VCC电压降低到欠压保护阈值VCC_OFF以下时，芯片重启。
   
5. 2. NMOS控制
   
6. 当检测到A、K端正向导通电压大于开通电压VON时，则打开NMOS管；芯片实时检测K点电压变化，依据K点电压变化，判断系统工作模式。 在CCM模式时，通过智能算法算出当前周期NMOS
   
7. 管开通时间 TON，当NMOS管开通时间达到TON，关闭NMOS 管。在非CCM模式时，当检测到流过功率 MOS 管的电流逐渐减小到 0 时。 则关闭功率 MOS 管。
   
8. 3. RC 吸收电路
   
9. 在A和K之间接入RC吸收电路，以减小K点的尖峰电压，避免内置NMOS管过压击穿。

复制代码

国内做这类”同步整流控制器“的，DK(东科半导体)， Existar(毅芯达)，Joulwatt(杰华特)。

各有特色把，这种两个脚的，主要是DK在做，另外两个厂家有的是3个脚的，但实际上替换也不难。

现在商用产品其实也有在使用，价格方面比肖特基贵，但有时候总体成本也还能接受，同样12V2A的产品，用肖特基的设计出来是这样的。


这个需要散热片（这个是很正规的产品，确实有不少连这个散热片都不装的！

用这类同步整流的芯片，设计出来是这样的：



几乎不用太考虑散热问题，而且外围元件也不多。

自己改机，当然还是这种2脚的更方便，价格也不算太贵把，立创和淘宝都挺多，这玩意目前似乎也没有假货。



看完觉得有帮助的，望请点个赞，给我鼓励！
能有打赏，就更美了！

xw801

sadfun 发表于 2024-9-24 15:03
有什么淘宝上购买方便的型号推荐吗？

国内做这类”同步整流控制器“的，DK(东科半导体)， Existar(毅芯达)，Joulwatt(杰华特)。

各有特色把，这种两个脚的，主要是DK在做，另外两个厂家有的是3个脚的，但实际上替换也不难。

三脚的使用也差不多，只是多一个电源端加个电容就可以。

少量买，立创（用关键词：同步整流控制器）和淘宝都有，就看你的习惯了，这玩意目前估计没有假货。

wqwq212

导通时候只有毫欧级别的电阻，的确是非常理想的，替换以后的发热量应该会明显改善。

蓝天白云51

有这等好事,所有的开关电源都可以提升效率了.

wjqok

第一次听说这一种，长见识了！

hhxx

这么方便吗？有什么缺点吗？

Y道长

压降既然很低，那发热就应该很小才对啊
P=UI 在载流量一定时，压降U越小发热越小

ar_zxy

自己搞可以，厂家不愿意，就算元件只贵一分钱，大批量生产都要考虑成本，这个东西，比肖特基贵100倍

toppers

哪有卖的？铅酸电池充电器里的肖特基热的都加散热片，这要能用上，节能不少

aacyxjz

DK1614记住了哈哈

陈楚生

价格比肖特基二极管要高不少吧？

苏州熊猫

现在做到耐压这么高了？

avalger

中国半导体厂家崛起

sadfun

有什么淘宝上购买方便的型号推荐吗？

人艰不拆了

只不过是抄国外的，早就有了

xw801

使用这个”二极管“需要特别注意，这个是专为开关电源设计的，不一定适合直流或其它情况，具体可以看看规格书。

zhangmc419

科技进步，很好。DK系列

shaohabbit

学习了，这个真是简单好用。

syl18

直接替换的话输出电压会高0.5V左右，建议还是改下前级取样电阻调整到合适电压。当然大部分电器高0.5V问题不大，但不排除有些电器对电压比较敏感。

xw801

syl18 发表于 2024-9-24 15:46
直接替换的话输出电压会高0.5V左右，建议还是改下前级取样电阻调整到合适电压。当然大部分电器高0.5V问题不 ...

主要看电压反馈采样的地方。