本文是“開關穩壓器的基礎”的“降壓型開關穩壓器的工作原理”相關的補充。在“降壓型開關穩壓器的工作原理”中，介紹了“降壓型異步（二極管）整流式開關穩壓器的電路和工作”。作為這篇文章的補充，在此介紹同步整流式降壓轉換器工作時的電流路徑（可以說是近年來的高效率DC/DC轉換器的標配）。

同步整流降壓轉換器工作時的電流路徑

在前述文章中，以異步（二極管）整流降壓轉換器為例介紹了電流路徑。首先需要了解的是，異步整流和同步整流在工作時的電流路徑基本相同。這是因為同步整流是將異步整流的低邊開關二極管變更為晶體管之后的電路方式。接下來將在這個前提下來對同步整流降壓轉換器的電流路徑和注意事項進行解說。

■高邊開關“導通”時的電流路徑

• 上圖的紅色線表示高邊開關（實際上是MOSFET）Q1導通時轉換器中流過的主要電流。
• C_BYPASS是高頻用的去耦電容器，C_IN是大容量電容器。
• 高邊開關Q1導通后的瞬間流過的大部分急劇的電流來自C_BYPASS，次其次來自C_IN。
• 變化緩和的電流來自輸入電源。

■低邊開關“導通”時的電流路徑

• 同步整流方式是高邊和低邊開關交替ON/OFF。
• 上圖的紅色線表示高邊開關Q1關斷、低邊開關Q2導通時的電流路徑。
• 輸出電壓Vo經由電感和輸出電容器CO變得平滑。
• 降壓型轉換器是在輸出端串聯插入電感的，因此輸出電容器的電流比較平滑。

■開關電流波形下圖表示開關電流波形和電感電流的波形。I_HG是高邊開關的電流，I_LG是低邊開關的電流。請對照上述說明進行確認。

電感電流I_L是I_HG和I_LG的合成電流，輸出電流I_O是I_L的平均值。

■開關電流和PCB布局的注意事項下圖中的藍線表示前述電流路徑所示的開關ON/OFF時流過的電流的差分。

該電流具有以下特點：

• 每當高邊開關Q1從OFF向ON、從ON向OFF變化時，藍線部分的電流會急劇變化。
• 該系統變化急劇，因此出現含有較多高次諧波的波形。

所以，在PCB（電路板）布局時，必須注意這種差分，并根據理論進行布局。關于PCB布局，請參考設計篇的“DC/DC轉換器的PCB板布局”。

審核編輯：湯梓紅