一些运用要求尽或许高的功率功率。例如，在某种恶劣环境下，要求DC/DC电源在高环境温度下作业，这时就需要低功耗，以让半导体器材的结温坚持在其额外规模以内。其他运用或许有必要到达“动力之星”规范或许绿色形式规范的严厉功率要求。电池供电型运用的用户期望取得最长的运转时刻，而下降功耗可以直接推迟设备运转时刻。今日，咱们都知道，运用同步整流器可以下降功耗，并进步散热功能。低功耗运用的降压转换器和操控器规划人员已经在运用这种办法。别的，人们还开发了同步升压操控器，用于处理升压运用的功率功率问题。
典型运用
咱们运用两个典型的升压运用来阐明同步和非同步整流之间的差异。第一个是低输入电压运用，其可作业在低占空比下，也即输出电压挨近输入电压时。这种体系的输入比如是USB端口，或许一块2节或许3节串联电池组成的锂离子(Li-Ion)电池组。DC/DC电源升高电压，对2节锂离子电池或许一台平板电脑的电池进行充电。另一个运用增高体系电源轨的电压至高输出电压，其可作业在更高的占空比下，这时输出电压远高于输入电压。输入比如为12V电源轨。功率放大器、工业核算机或许高能量密度的能量存储，均需要高输出电压。
为了阐明同步整流的优点，咱们运用实在电路对每个运用进行测验，以比较功率和功耗。TI的TPS43060/61同步升压操控器，用于展现这些同步规划。这些电流形式升压操控器集成了操控与门驱动电路，用于低侧和高侧MOSFET.TI的TPS40210电流形式、低侧开关升压操控器用于非同步规划。
根底操作
图1显现了步进(升压)拓扑的典型结构图。这种拓扑由低侧功率MOSFET(Q1)、功率电感(L1)和输出电容器(C1)组成。就同步拓扑而言，高侧MOSFET(Q2)用于整流开关。
图1 同步与非同步升压电路
在非同步升压拓扑中，运用了一个功率二极管(D1)。图2显现了开关和电感的电压和电流的等效波形。在Q1“导通”期间，电感电流斜线上升，而且VOUT从VIN断开。在此期间，输出电容器有必要为负载供电。在“断开”期间，电感电流斜线下降，并经过整流开关对输出电容器充电。整流器的峰值电流等于开关的峰值电流。
整流开关的挑选
非同步操控器运用一个外部功率二极管作为整流开关。挑选功率二极管时需考虑的三个首要方面是：反向电压、正向电流和正向压降。反向电压应高于输出电压，包含开关节点振铃余量。正向额外电流应至少等于电感器的峰值电流。正向电压应较小，以进步功率和下降功耗。均匀二极管电流等于均匀输出电流。所选二极管封装有必要可以处理功耗。
同步操控器操控整流开关的另一个MOSFET.假如运用N通道MOSFET,则有必要发生高于输出电压的电压，以用于门驱动器。运用一个自举电路来发生这种电压。图1包含了一个规范自举电路的典型结构图，其由自举电容器(CBOOT)和自举二极管(DBOOT)组成。在Q1“导通”期间，自举电容器被充电至某个安稳电压(VCC)，其一般由一个操控器内部的低压降稳压器来调理。当Q1封闭时，电容器到接地的电压为VOUT+VCC,而且要求电压可用于敞开高侧开关。操控电路也有必要愈加杂乱，以保证整流开关导通之前有满足的推迟，然后防止两个开关一起敞开。假如呈现这种状况，输出电压经过两个开关短路至接地，引起可损坏开关的强电流。
整流开关的功耗
为了比较两个不同整流器的功率，咱们应核算出功耗。在非同步拓扑中，可运用方程式1预算出整流功率
二极管的功耗：
运用一个同步整流器时，共有两个首要功耗源：传导功耗和空时损耗。当低侧开关封闭时，在高侧开关导通曾经存在必定的时刻推迟(tDELAY)。在这种推迟期间，高侧开关的体二极管(V S D)导电。一般来说，这被称作空时(阻滞时刻)。当高侧开关敞开时，相同存在MOSFET的RD S(O N)带来的传导损耗。方程式2核算占空比(D)，而方程式3预算损耗(PQ2)：
