在非同步 BUCK 降压电路的设计中，续流二极管的选型是一个至关重要的环节，它直接影响着电路的性能和稳定性。下面我们将详细介绍非同步 BUCK 降压电路续流二极管的选型准则和实例。

背景简述

非同步 BUCK 转换器拓扑（如图 0.1 所示）已经内置了高边开关管，其关键的外围元件包括功率电感、续流二极管、输出电容和输入电容。以 TPS54561DPRT 为例，由于它是非同步 BUCK 转换器芯片，仅在芯片内部集成了高边开关管 MOSFET，因此需要在 SW 引脚和 GND 之间安装一个续流二极管，作为高边开关管 MOSFET 关断时功率电感的续流路径。

续流二极管选型准则

续流二极管的选型需要严格遵循一些准则，其中包括两个硬性准则和两个优化准则：

1. 反向工作电压：续流二极管的反向工作电压 VRRM 必须等于或大于输入电压 VIN (max)。这是为了确保在输入电压波动时，二极管不会被反向击穿，保证电路的安全性和稳定性。
2. 正向导通电流：续流二极管的正向导通电流 IF (AV) 不小于 Iout (max)*(1 - D) ，其中 D 是降压电路的占空比，Iout (max) 是降压电路能够支持的负载电流。更为严格的续流二极管过流能力选择，可以选择大于等于电感上的峰值电流 IOUT+(ΔIL)/2 。这可以保证二极管在正常工作和瞬态情况下都能承受足够的电流，避免因过流而损坏。
3. 正向导通压降：正向导通压降 VF 越小越好。因为 VF 越小，该参数引起的功率损耗越小，电源效率越高。在设计高效电源时，降低功率损耗是一个重要的目标。
4. 反向恢复时间：从导通状态到关断状态的切换速度越快（反向恢复时间 trr 越小）越好。反向恢复时间越小，反向恢复损耗越小，电源效率越高。快速的切换速度可以减少开关损耗，提高电路的整体性能。

综上所述，肖特基二极管（Schottky Barrier Diode, SBD）是续流二极管较为理想的选择。它具有较小的正向导通压降和较快的反向恢复时间（通常为几十纳秒甚至几纳秒），能够有效降低续流二极管上的功率损耗。

续流二极管选型实例

参考之前的设计实例，在此设计中，输入电压为 60V，输出电压为 5V，负载电流为 5A。根据选型准则，我们需要选择反向工作电压为 60V、正向导通电流大于 5A 的肖特基二极管。
如图 0.2 所示，Diodes Inc. PDS760 - 13 (Diode, Schottky, 60V, 7A, PowerDI5) 肖特基二极管的反向工作电压为 60V，平均整流电流为 7A，在正向导通电流为 5.0A 时的正向导通压降为 0.52V，满足我们的选型要求，是较为合适的选择之一。

在此例中，当输入电压为典型值 12V 时，占空比为典型值 5/12，续流二极管的平均电流为 5.0A*(1 - 5/12)=2.917A；在输入电压有值 60V 时，占空比值为 5/60，续流二极管上流过的平均电流为 5.0A*(1 - 5/60)=4.583A。所以，理论上，选择反向工作电压为 60V、正向导通电流为 5A 的肖特基二极管，如 PDS560 - 13（Working Peak Reverse Voltage 60V, Average Rectified Current 5A），也是可以的。

在 TPS54561DPRT 电路设计实例（如图 0.3 所示）中，D1 PDS760 - 13 (Diode, Schottky, 60V, 7A, PowerDI5) 就是我们选型完成的续流二极管。