处置开关电路振铃景象：缓冲器设想-KIA MOS管

在高频开关变更器中，处置开关噪声是设想职员配合面对的挑衅。出格是高边场效应晶体管导通时，低侧MOS管的体二极管须要刹时封闭。在封闭进程中，体二极管会发生一个峰值反向规复电流，而后俄然关断。

因为有一个小但无限的寄生电感的电路，该电路将轮回经由进程反向规复电流，直到它消逝。这将致使电压超和谐SW节点发生振铃，这是很是不但愿的。若是超调充足严峻，低侧场效应晶体管能够再次翻开或进入雪崩击穿。

另外一方面，振铃能够对地发生负尖峰，而这些尖峰能够耦合到负载中的敏感电子元件上，从而致使毛病。一个较着的处置计划是利用一个集成肖特基二极管的低侧场效应晶体管，如AOS SR-FET?。肖特基电路的反向规复电流要小很多，这就削减了电路起头时的轮回能量。

在体系设想进程中，下降开关噪声的最好体例是减小寄生电感。寄生电感的来历是输入电容和开关器件之间的长轨迹。另外，驱动器件封装内的毗连线也会发生不良的电感。

应遵守杰出的规划实际，比方将旁路电容安排在很是靠近开关器件引线的地位，尽能够削减低级电流回路的面积。当开关噪声是一个首要题目时，应当利用具备低源电感的封装，如Ultra SO-8?。

可是，寄生电感在现实电路中不能完整消弭。在大型庞杂体系(如计较机主板)中完成抱负的规划能够并不轻易。在这些环境下，振铃题目的现实处置计划是经由进程SW节点到地的一个缓冲。在这里，咱们将斟酌简略的RC缓冲器，并描写若何设想一个最好机能。

电路寄生效应

下面的道理图是同步降压转换器的简化图。一切寄生电感都集合在一路，显现为Lckt。如上所述，它们包含走线电感和封装电感。与Lck成环的寄生电容首要来自处于关断状况的低端场效应晶体管的输入电容Coss。

咱们的方针是计较Rsnub和Csnub的值和缓冲电阻的额定功率。将经由进程一个实例申明这类体例。波形是在主板上的赞助同步降压转换器中取得的，该转换器为DDR存储器供电。输入为5V，输入1.8V/5A。场效应晶体管是D-Pak中的AOD484。

下图显现了电路中不任何缓冲器的严峻振铃景象。峰值过冲是输入电压的三倍。

缓冲电阻计较

从典范电路实际可知，缓冲电阻的最好值必须即是电路的特征阻抗。在这类环境下，电容值能够从场效应晶体管数据表中得悉，但电感散布在全部印刷电路板上，很难展望。肯定Lckt的一个适用体例是具体检查振铃波形并丈量其频次。上方的波形显现了118 MHz或8.5 nS周期的振铃频次。

则有：

AOD484数据表给出Vds = 15V时的Coss值为142 pF。可是，Coss是Vds的函数，在低电源电压下能够明显更高。从特征曲线能够看出，在咱们的5V电源下，它靠近220 pF。

利用该值，Lckt计较为8.3 nH，自在振荡电路的特征阻抗为SQRT (Lckt /Coss) ? 6欧姆。这是衰减振荡所需电阻的有用值。假定电路中已存在一些电阻，咱们能够挑选5欧姆作为缓冲电阻。（SQRT是开根号的意义）

缓冲电容计较

缓冲电容值是一个衡量。较大的电容器将供给过阻尼并削减振荡次数。可是电容器还存储CV*CV/2的能量，并在每一个周期耗损它，这对效力有影响。一个有用的参数是Rsnub x Csnub时候常数，表现为振铃周期字符串的倍数。规范做法是利用3或更高的倍数。

在咱们的例子中，Csnub的最小值是4.7 nF。在主板中，挑选10 nF的值来供给额定的阻尼。因为输入仅为5V，这不会致使缓冲器过分消耗。下图显现了较低值缓冲器(2 nF + 1欧姆)的结果。将它与右边的缓冲器停止比拟，优化后的缓冲器为10纳法+ 5欧姆。

最初，缓冲电阻的巨细应能耗散存储在电容中的能量。

请记着，Fsw是转换器的开关频次，而不是振铃频次。在咱们的例子中，开关频次为300Hz，功率消耗为37mW，不到输入功率的0.5%。

论断

值得反复的是，电路中的寄生电感散布在全部印刷电路板上，包含封装电感。固然缓冲器元件是假定它们的有用值来计较的，可是不体例将它们物理地放入电路中以供给抱负的阻尼。削减过冲和振铃的最好体例是经由进程杰出的规划实际将电路中不良电感降至最低。挑选适合的低电感封装低端场效应晶体管和/或集成肖特基体二极管将带来额定的益处。

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