[经验] 开关电源中续流二极管的用法

qwqwqw2088   2017-8-12 17:18 楼主
       二极管在开关电源中有个常用的作用,即在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起续流作用,这个功能非常实用。
       开关A和开关B分别利用PFET和NFET开关实现,构成一个同步降压调节器。
      “同步”一词表示将一个FET用作低端开关。用肖特基二极管代替低端开关的降压调节器称为“异步”(或非同步)型。处理低功率时,同步降压调节器更有效,因为 FET 的压降低于肖特基二极管,主要由Rds(on)决定。
       然而,当电感电流达到0时,如果底部FET未释放,同步转换器的轻载效率会降低,而且额外的控制电路会提高IC的复杂性和成本。肖特基二极管可以用作续流二极管,肖特基的PN结比较特殊,这使它具有非常小的结电容,存储电荷很少,因此这种结具有非常快的开关速度,可以用于高速嵌位。肖特基二极管特长是:开关速度非常快,反向恢复时间特别短。
因此,能制作开关二极管低压大电流整流二极管。
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上图是降压稳压器BUCK电路中肖特基二极管的使用


下图是开关A和B已分别使用内部NFET和外部肖特基二极管,从而形成异步升压调节器。对于需要负载隔离和低关断电流的低功耗应用,可添加外部FET。
360截图20170812171329520.jpg
想说一下的是,整流MOS管开通,关断所产生的纹波是主要噪声源之一。开关管开通关断都会有一个上升时间和下降时间,在电路中会引起同频的噪声。输出回路的电感也会随着充电放电产生一个噪声,同时也会有漏感产生。而解决办法就是:
  • 用合适的滤波器滤除。
  • 在MOS管外加肖特基二极管,反向恢复时间很短,可以降低损耗。

下面是同步整流器BUCK电路的基本框图

360截图20170812171453822.jpg

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