要想了解PC電源，就得了解什么是肖特基整流

通常情況下對(duì)于愛倒騰的小伙伴肯定知道在PC電源的上通常會(huì)提到“同步整流”和“肖特基整流”兩個(gè)結(jié)構(gòu)，而這兩個(gè)整流結(jié)構(gòu)也是目前PC電源的主流，而且用“平分秋色”來形容他們的市場(chǎng)份額也是非常恰當(dāng)?shù)?。只是我們仔?xì)觀察的話，就會(huì)發(fā)現(xiàn)肖特基整流常見于入門級(jí)產(chǎn)品，而同步整流則常見于中高端產(chǎn)品，兩者的定位早已確定，儼然已是PC電源的身份象征。但不知道大家有沒有想過，為什么它們能有如此明確的定位區(qū)分呢?

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(cè)，也就是我們常說的二次側(cè)，其中肖特基整流除了+12V使用外，也會(huì)用在+5V和+3.3V輸出上，當(dāng)然也有+12V使用肖特基整流而+5V與+3.3V通過DC-DC從+12V轉(zhuǎn)出的產(chǎn)品;而同步整流則多數(shù)應(yīng)用在+12V上，基本上都是搭配DC-DC實(shí)現(xiàn)+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(chǎn)品，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)無論是性能還是成本都沒有優(yōu)勢(shì)，堪稱是一種“奇葩組合”。

因此當(dāng)我們提到電源采用的是同步整流還是肖特基整流時(shí)，多數(shù)情況下都是指代+12V輸出的低壓整流方式。而+12V在今天已經(jīng)是PC電源的輸出大頭，往往能占據(jù)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(yōu)劣，對(duì)電源性能的表現(xiàn)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(fā)明者肖特基博士(Schottky)命名，全稱為Schottky Barrier Diode，即肖特基勢(shì)壘二極管，簡(jiǎn)稱SBD，是一種低功耗的超高速半導(dǎo)體器件。其使用方法與快速恢復(fù)二極管有些類似，但兩者的特性有明顯的差異，快速恢復(fù)二極管的反向恢復(fù)時(shí)間一般在50微秒左右，而肖特基二極管的反向恢復(fù)時(shí)間更短，可以達(dá)到納秒級(jí)，而且正向?qū)ǖ膲航蹈?，不過其相比快速恢復(fù)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(chǎng)合中，例如PC電源就是一個(gè)很好的應(yīng)用場(chǎng)合。

肖特基整流電路原理簡(jiǎn)圖

使用肖特基二極管進(jìn)行整流的優(yōu)勢(shì)是電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，而且轉(zhuǎn)換效率還算不錯(cuò)，普遍可以達(dá)到80%以上，因此入門級(jí)的PC電源在二次側(cè)部分大都使用肖特基整流。肖特基整流電路的簡(jiǎn)化圖如下所示，當(dāng)晶體管Q1導(dǎo)通時(shí)，電流不流向肖特基二極管D1，而晶體管Q2斷開時(shí)，正向電流則會(huì)流向D1， 由于二極管有單向?qū)ǖ奶匦?，因此只要晶體管Q1能實(shí)現(xiàn)導(dǎo)通和斷開的切換，就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)電路的整流輸出，而這部分的控制并不需要專門的驅(qū)動(dòng)電路。

PFR40L60CT肖特基二極管的壓降曲線

從這個(gè)電路我們也可以看出，由于晶體管導(dǎo)通時(shí)的能量損耗極低，因此整個(gè)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(shí)際上會(huì)隨著通過電流的增加而增加，但并不是線性關(guān)系，具體的曲線會(huì)根據(jù)產(chǎn)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(shí)，基本都處于0.4V左右，這意味著其此時(shí)損耗的功率為0.4V*10A=4W。