一直很好奇,這里為啥加個(gè)二極管?而且續(xù)流MOS管內(nèi)部也有一個(gè)體二極管了。
試想如果圖中的兩個(gè)理想開關(guān)同時(shí)導(dǎo)通,即使時(shí)間很短,也會(huì)發(fā)生從輸入電壓到地的短路。這會(huì)損壞開關(guān),所以必須確保兩個(gè)開關(guān)永遠(yuǎn)不會(huì)同時(shí)導(dǎo)通。因此,出于安全考慮,需要在一定時(shí)間內(nèi)保持兩個(gè)開關(guān)都斷開,即留有死區(qū)時(shí)間。
從開關(guān)節(jié)點(diǎn)到輸出電壓連接了一個(gè)載流電感(L1),通過電感的電流永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生瞬間變化。但是在死區(qū)時(shí)間內(nèi)會(huì)產(chǎn)生問題,當(dāng)所有電流路徑在開關(guān)節(jié)點(diǎn)側(cè)中斷。采用圖所示的理想開關(guān),在死區(qū)時(shí)間內(nèi)會(huì)在開關(guān)節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生負(fù)無窮大的電壓。在實(shí)際開關(guān)中,電壓負(fù)值將變得越來越大,直到兩個(gè)開關(guān)中的一個(gè)被擊穿并允許電流通過。
大多數(shù)開關(guān)穩(wěn)壓器使用N溝道MOSFET作為有源開關(guān)。這些開關(guān)針對(duì)上述情況具有非常有優(yōu)勢(shì)的特性。除了具有本身的開關(guān)功能外,MOSFET還具有所謂的體二極管。即使在死區(qū)時(shí)間內(nèi),開關(guān)節(jié)點(diǎn)的電壓也不會(huì)下降到負(fù)無窮大,而是通過低端MOSFET中的P-N結(jié)承載電流,直到死區(qū)時(shí)間結(jié)束并且低端MOSFET導(dǎo)通為止。
相應(yīng)MOSFET中的體二極管有一個(gè)主要缺點(diǎn)。由于反向恢復(fù)現(xiàn)象,其開關(guān)速度非常低。在反向恢復(fù)時(shí)間內(nèi),電感(L1)導(dǎo)致開關(guān)節(jié)點(diǎn)處的電壓下降到比地電壓低幾伏。開關(guān)節(jié)點(diǎn)處的這些陡峭的負(fù)電壓峰值會(huì)導(dǎo)致干擾,此干擾會(huì)被容性耦合到其他電路段。通過插入額外的肖特基二極管可以最大限度地減少這種干擾。與低端MOSFET中的體二極管不同,它不會(huì)產(chǎn)生反向恢復(fù)時(shí)間,并且在死區(qū)時(shí)間開始時(shí)能非常快速地吸收電流。這可減緩開關(guān)節(jié)點(diǎn)處的電壓陡降,可減少由于耦合效應(yīng)而產(chǎn)生并分布到電路上的干擾。
類似的設(shè)計(jì)你還在哪里應(yīng)用過?