为什么有一个肖特基二极管连接到低边开关

电器工程 二极管 开关模式电源 保护 肖特基 低端
2022-01-03 18:40:01

我试图通过阅读此处了解在降压开关中使用肖特基二极管进行保护的原因。

一个额外的肖特基二极管,用于最大限度地减少干扰

总而言之,我可以理解为什么不应该同时打开两个开关,也可以理解为什么会有死区时间(当两个开关都关闭时)。

但是,我无法理解当两个开关都关闭时(如果没有二极管)会出现什么问题。为什么这个二极管有用?谢谢你。

3个回答

当开关 S1 导一段时间后,有电流流过电感器 L1,对 L1充电L1 将包含一些以磁通量形式存在的能量。

一旦 S1关闭,但 S2 尚未打开,L1 将希望电流继续流动,因为电感器会抵抗电流的变化(与电容器抵抗电压变化相比)。

如果不存在肖特基二极管,则流经电感的电流将开始流经与 S2 并联的二极管。意识到 S1 和 S2 仍然处于关闭状态

与 S2 并联的那个二极管是一个体二极管,它是 MOSFET 的一部分。我的意思是,这种体二极管通常不设计为这样使用,我的意思是,不设计为通过电感器传导电流。它实际上通常可以这样使用,但对于许多 MOSFET,数据表中未提及该二极管的特性和限制,因此在这种情况下,无法保证。此外,这种体二极管通常不够快,并且由于它是硅二极管,因此当电流流动时它会下降到 1 V。这会浪费能源。

通过添加肖特基二极管,电流将流过肖特基二极管,因为它具有较低的正向电压(通常小于 0.5 V)。这需要 S2 内部二极管的应变。此外,肖特基二极管通常比 MOSFET 内的体二极管快得多。这种高速开关还可以节省一些能源。

为什么有一个肖特基二极管连接到低边开关

肖特基二极管与分流 MOSFET S2 的体二极管并联。肖特基二极管的正向压降明显低于 MOSFET 体二极管,恢复速度更快。因此,电流将优先流过肖特基,从而降低功率损耗并提高效率。

S2 或二极管中的二极管是降压转换器工作的基础。

如果 S2 完美切换,则不需要肖特基二极管。
如果 S2 在开启时不定时,则 S1-S2 结的电压将升高。如果存在这种时序失配,肖特基二极管就会导通。

此外,在关闭 S2 和重新打开 S1 期间,需要一定程度的不重叠以避免 S1-S2 击穿。如果需要,肖特基二极管在此期间导通。

FET 中的体二极管具有相同的作用,但它是一个非常差的二极管,具有高电压降和高损耗。如果需要传导,肖特基的损耗要低得多。