1.6 同步與非同步電源

首先，要區分同步和非同步的概念。通俗一點地說，在電路中，上管和下管都使用場效應管MOSFET的就是同步的。只有一個上管的開關而沒有下管，或者是由一個二極管替代下管位置的，就是非同步的。因為在非同步電源中，下管是一個二極管，不需要控制，也就不存在控制器同步的問題。下面以圖1.24和圖1.25所示的Buck電路為例，來對比同步與非同步的區別。

圖1.24 同步Buck變換器基本電路

圖1.25 非同步Buck變換器基本電路

對同步電源而言，MOSFET有一個很重要的參數——導通電阻RDS（on）。一般的MOSFET的導通電阻都非常小，阻值大約幾毫歐姆，所以MOSFET導通之后壓降比較低。而且在同樣的條件下， MOSFET的導通電壓遠遠小于二極管的正向導通壓降，在電流不變的時候，MOSFET上損耗的能量比二極管要小，所以同步電源的效率比二極管的要高。

當然，同步電路也有它的缺點。對于控制器芯片來說，對下管的控制需要額外的控制電路，使得上下管MOSFET的時序能夠同步（上管打開時，下管關閉；下管打開時，上管關閉）。

對于非同步電源來說，由于輸出電流在變化的時候二極管的壓降是恒定的，導致在流過二極管的電流很大的時候，二極管功率等于二極管兩端的電壓值乘以通過它的電流值。在輸出電壓很低的情況下二極管的小電壓占據了非常大的比重，它消耗的功率就非常大，所以在大電流的情況下，它的效率會非常低。效率低是非同步電源最大的缺點。

在早期半導體制造還不成熟的時期，二極管的價格要比MOSFET的價格低，就成本來說，非同步電源的更低一點。如果在輸出電壓比較高的時候，二極管正向導通的電壓所占的比重很小，對效率的影響也就沒那么大了。

同樣，Boost及其他拓撲的電源都有同步與非同步的兩種電路實現方式。隨著半導體產業的進步，以及芯片的規模效應，同步電源逐步吞噬非同步的市場，占據了絕大多數市場份額。