6 肖特基二极管法

解决自举过充问题的另一种方法是将一个二极管与下部 GaN FET 并联。在此配置中，二极管的行为类似于 MOSFET 的体二极管。二极管将负 HS 电压限制到二极管的 VF，该电压通常小于 1V。降低 HS 上的负电压可减少低侧 GaN FET 中的自举过充和死区时间损耗。与 P-N 二极管相比，肖特基二极管具有更好的反向恢复和 VF 性能，因此在该应用中受到青睐。

图 6-1 使用和不使用并联肖特基二极管 (SBD) 时的 HS 压摆率和下冲波形比较

图 6-1显示 GaN FET 达到更高的 dv/dt，并且开关速度快于具有并联二极管的 GaN FET。GaN FET 在 HS 上达到约 –1.8V，而带有二极管的 GaN FET 仅达到约 –0.6V。因此，肖特基二极管可以有效限制 HS 负电压并防止过充。使用该肖特基二极管的缺点是会在 HS 节点上增加额外的电容，从而导致开关时间和损耗增加。

肖特基二极管在较高电压系统中不太可行。硅肖特基二极管 (SBD) 具有 100V 至 200V 的阻断电压，但在更高的电压下会开始失去与 P-N 二极管相比的优势。SiC SBD 在更高电压下变得越来越流行，可以达到超过 1200V 的阻断电压。但是，这些二极管的正向电压更高（大于 1.3V），可能会因过高而无法防止过充。

具有非常高负载或负载瞬态的系统有一些特别注意事项。例如，在 3kW、48V 至 12V DC/DC 转换器中，负载电流约为 250A，需要非常大（且昂贵）的肖特基二极管。交错降低了每个二极管的电流要求，但需要更多二极管。添加肖特基二极管在成本和电路板尺寸方面代价非常高昂。