對于電源工程師來說,很多時候都在看波形,比如看輸入波形、MOS開關波形、電流波形、輸出二極管波形、芯片波形、MOS管的GS波形……
接下來,咱們聊一下GS波形。
我們測試MOS管GS波形時,有時會看到圖1這種波形,在芯片輸出端是非常好的方波輸出,可一旦到了MOS管的G極就出問題了——有振蕩。這個振蕩小的時候還能勉強過關,但有時候振蕩特別大,看著都令人擔心會不會重啟。
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圖1
那么,這個波形中的振蕩是怎么回事?有沒有辦法消除呢?
下面,讓我們一起來看看:
![](/uploadfile/20210330/20210330123541845.png)
圖2
在圖2中,IC出來的波形正常,到C1兩端的波形就有振蕩了。實際上,這個振蕩就是R1、L1、C1三個元器件的串聯(lián)振蕩引起的。其中,R1為驅動電阻,是我們外加的;L1是PCB上走線的寄生電感;C1是MOS管GS的寄生電容。
對于一個RLC串聯(lián)諧振電路,其中L1和C1不消耗功率,電阻R1起到阻值振蕩的作用(阻尼作用)。實際上,這個電阻的值,就決定了C1兩端會不會振蕩。
1、當R1>2(L1/C1)^0.5時,S1、S2為不相等的實數(shù)根——過阻尼情況。
在這種情況下,基本不會發(fā)生振蕩的。
2、當R1=2(L1/C1)^0.5時,S1、S2為兩個相等的實數(shù)根——臨界情況。
在這種情況下,有振蕩也是比較微弱的。
3、當R1<2(L1/C1)^0.5時,S1、S2為共軛復數(shù)根——欠阻尼情況。
在這種情況下,電路一定會發(fā)生振蕩。
對于上述的幾個振蕩需要消除的話,我們有以下幾種選擇:
一是,增大電阻R1,使R1≥2(L1/C1)^0.5來消除振蕩。對于增大R1會降低電源效率的,我們一般選擇接近臨界的阻值。
二是,減小PCB走線寄生電感,這個就是說在布局布線中一定要注意的。
三是,增大C1,對于這個方法,我們往往都不太好改變,C1的增大會使開通時間大大加長,我們一般都不去改變它。
所以,最主要的還是在布局布線的時候,特別注意走線的長度,“整個驅動回路的長度”越短越好。另外,還可以適當加大R1。