6 肖特基二極管法

解決自舉過充問題的另一種方法是將一個二極管與下部 GaN FET 并聯(lián)。在此配置中，二極管的行為類似于 MOSFET 的體二極管。二極管將負 HS 電壓限制到二極管的 VF，該電壓通常小于 1V。降低 HS 上的負電壓可減少低側(cè) GaN FET 中的自舉過充和死區(qū)時間損耗。與 P-N 二極管相比，肖特基二極管具有更好的反向恢復(fù)和 VF 性能，因此在該應(yīng)用中受到青睞。

圖 6-1顯示 GaN FET 達到更高的 dv/dt，并且開關(guān)速度快于具有并聯(lián)二極管的 GaN FET。GaN FET 在 HS 上達到約 –1.8V，而帶有二極管的 GaN FET 僅達到約 –0.6V。因此，肖特基二極管可以有效限制 HS 負電壓并防止過充。使用該肖特基二極管的缺點是會在 HS 節(jié)點上增加額外的電容，從而導(dǎo)致開關(guān)時間和損耗增加。

肖特基二極管在較高電壓系統(tǒng)中不太可行。硅肖特基二極管 (SBD) 具有 100V 至 200V 的阻斷電壓，但在更高的電壓下會開始失去與 P-N 二極管相比的優(yōu)勢。SiC SBD 在更高電壓下變得越來越流行，可以達到超過 1200V 的阻斷電壓。但是，這些二極管的正向電壓更高（大于 1.3V），可能會因過高而無法防止過充。

具有非常高負載或負載瞬態(tài)的系統(tǒng)有一些特別注意事項。例如，在 3kW、48V 至 12V DC/DC 轉(zhuǎn)換器中，負載電流約為 250A，需要非常大（且昂貴）的肖特基二極管。交錯降低了每個二極管的電流要求，但需要更多二極管。添加肖特基二極管在成本和電路板尺寸方面代價非常高昂。