Buck Converter 是电源转换最常用的架构之一，具有效率高成本低及设计简单等优点，因此应用非常广泛。小从 1 W 以下到 kW 以上都可以看到 Buck Converter 应用的产品。Buck Converter 电路架构如下图 1 所示，由于此电路零件少、控制简单 ( 只需控制 Q1 )，已可以满足很多小功率的应用。在电流较大的应用上，由于二极体 ( D1 )具有较大的导通压降 ( VF )，效率及热变成是工程师必须解决的问题。因此利用 MOSFET 取代 Diode 的同步整流技术即是最佳解决方案，如下图 2 所示。目前市面上的 Buck Converter Control IC 大部分都含有同步整流的功能。虽然同步整流 Buck Converter 看似完美，但依据控制方式的不同在使用上还是有些问题需要考量，以下将讨论常见的Buck Converter 同步整流的控制方式及设计上需考量的问题点，作为工程师设计产品时的参考。
图 1. Buck Converter
市面上 Buck Converter 同步整流控制方法大多是定频、上下臂互补的控制方式。这种模式下，开关频率固定，不会随负载变化而改变。这种方式主要是 PWM 控制方法简单，也能满足大部分的应用。优缺点如下 :
优点：
1. 稳定性高：由于开关频率固定，输出电压较为稳定，从空载到满载 duty cycle 几乎不变。
2. 控制简单：控制电路设计简单，易于实现。
缺点：
1. 轻载效率较低：在轻载情况下，固定频率操作会导致较高的开关损耗，效率下降。下图 3 是轻载操作波形。
由于同步整流 Buck Converter 架构也是可以双向电源转换的架构，如上图 2。从 Vin 转换到 Vout 是 Buck Converter，从 Vout 转换到 Vin 变成 Boost Converter。这种情况可能发生在以下情况，OVP Test : 当使用外部电压模拟 OVP 条件时，此架构就会变成 Boost Converter 将 Vout 端电压 Boost 到 Vin 端电压，如果 Vin 端是另一个开关转换器来源，可能造成其发生 OVP 或过压损坏。
另一种同步整流控制方式是加入侦测电感电流，当电感电流降到趋近于 0A 时关断同步整流 MOSFET，这种控制方式使得同步整流 MOSFET 的导通及关断趋近于 Diode的行为，轻载操作波形如下图 4。这种模式可以结合轻载降频可以使轻载效率更高，并可避免外部电压源施加于 Vout 端使输出电压高于控制电压时造成反向 Boost 操作问题。缺点是 PWM 控制机制较复杂。
3. JOULWATT JWH6344 Synchronous Step-Down PWM Controller 简介
JWH6344 是一款支援 6V ~ 65V 输入电压范围及 0.8V ~ 55V 输出电压范围的降压同步整流控制 IC。操作模式有 FCC mode 及 PFM mode 可设定。FCC mode 的同步整流模式如上述的上下臂互补及定频模式 ; PFM 的同步整流模式如上述的轻载降频模式，可以依据需求规格及应用选择适合的工作模式。另外，IC 具有 enable ( 可控制 IC ON/OFF )、power good indicator，switching frequency 可设定范围 100kHz to 1MHz ; 保护功能有 OTP、OCP、SCP 及 Vcc UVP 等功能。IC 采用 QFN3.5X4.5-20 封装，提供具有最少外部元件的紧凑解决方案。适合各种非隔离式降压解决方案。