一直很好奇,这里为啥加个二极管?而且续流MOS管内部也有一个体二极管了。
试想如果图中的两个理想开关同时导通,即使时间很短,也会发生从输入电压到地的短路。这会损坏开关,所以必须确保两个开关永远不会同时导通。因此,出于安全考虑,需要在一定时间内保持两个开关都断开,即留有死区时间。
从开关节点到输出电压连接了一个载流电感(L1),通过电感的电流永远不会发生瞬间变化。但是在死区时间内会产生问题,当所有电流路径在开关节点侧中断。采用图所示的理想开关,在死区时间内会在开关节点处产生负无穷大的电压。在实际开关中,电压负值将变得越来越大,直到两个开关中的一个被击穿并允许电流通过。
大多数开关稳压器使用N沟道MOSFET作为有源开关。这些开关针对上述情况具有非常有优势的特性。除了具有本身的开关功能外,MOSFET还具有所谓的体二极管。即使在死区时间内,开关节点的电压也不会下降到负无穷大,而是通过低端MOSFET中的P-N结承载电流,直到死区时间结束并且低端MOSFET导通为止。
相应MOSFET中的体二极管有一个主要缺点。由于反向恢复现象,其开关速度非常低。在反向恢复时间内,电感(L1)导致开关节点处的电压下降到比地电压低几伏。开关节点处的这些陡峭的负电压峰值会导致干扰,此干扰会被容性耦合到其他电路段。通过插入额外的肖特基二极管可以最大限度地减少这种干扰。与低端MOSFET中的体二极管不同,它不会产生反向恢复时间,并且在死区时间开始时能非常快速地吸收电流。这可减缓开关节点处的电压陡降,可减少由于耦合效应而产生并分布到电路上的干扰。
类似的设计你还在哪里应用过?