【经验】非隔离型降压转换器的设计案例之输出整流二极管 D4的选型
《非隔离型降压转换器的设计案例之电源IC的选择和设计案例》一文，介绍了使用ROHM的BM2P094F电源IC设计的非隔离型降压转换器电路。本文将介绍该电路中的输出整流二极管的选型。
输出整流二极管 D4
输出整流二极管也称为“Catch Diode ”或“Freewheeling Diode”。另外，在同步整流型二极管中，这种二极管被替换为晶体管，就是被称为“低边开关”等的部分。
如下方电路图所示，输出二极管D4由输出端连接至GND。当高边MOSFET关断时，电感中积蓄的能量经由D4输出。
输出二极管的常数计算
输出整流二极管利用开关频率来导通/关断，所以使用可高速开关的快速恢复二极管。需要探讨的是耐压和损耗。
施加于输出二极管的反向电压考虑到余量为：
Vdr = VIN (max)÷0.7 = 372V÷0.7 = 531V → 600V
二极管的损耗估算如下：
Pd = VF×Iout = 1V×0.2A = 0.2W
二极管使用RFN1L6S（电路图中有指定）。
下面是快速恢复二极管RFN1L6S的规格值表和VF-IF特性。此次有电路示例，所以没有必要进行实际的二极管选型，不过机会难得，就当通过搜索或其他什么手法选中了RFN1L6S作为600V耐压、0.2A以上的二极管来探讨吧。
在耐压方面，VR、VRM都是最大额定600V，与计算出的值一致。IO为0.8A，在能力方面对于实际的Iout 0.2A来说具有相当大余量，不过考虑到容许功率，是可以具备这个程度的余量的。另外，不一定有完全符合设计规格的变化。或者说，可能“正好”的情况很少。不管怎样，需要在近似且有余量的情况下适当妥协。
还有，之所以记载了VFｰIF特性，是因为通过计算VF为1V，可规格中规定最大1.45V、Typ 1.15V，是为了向有“按1V计算可以吗？”疑问的人解释。IF＝0.8A是VF的条件。实际使用时的IF为0.2A，所以从曲线图中可以看出，求0.2A时的VF时，在最恶劣的温度条件下也在1V以下。也就是说，这个计算是使用与实际条件接近的数值进行的。
至于余量保持多大为好，这取决于经验。余量过大会造成过度设计，导致成本和尺寸增加，事实上恰当的判断是很难的。最终还是需要积累经验。
虽然说经验很重要，不过在实际使用的条件下确认损耗和结温是必须环节。
关键要点:
・通常输出整流二极管使用高速开关型二极管。本文使用的是快速恢复二极管。
・输出整流二极管基本上是通过确认耐压和损耗来选型的。
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