利用RC来消除反激开关电源次级二极管的振铃.doc
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1、利用RC来消除反激开关电源次级二极管的振铃升压转换器开关节点的振铃最小化问题的描述图一(Boost升压电源)的电路图展示了由寄生电感及电容所构成的升压转换器的关键环路,电感及电容分别以LPAR(寄生电感)和CPAR(寄生电容)标签进行参考标注。两个开关与开关转换器的电感交汇的节点被称为开关节点。寄生电感和电容通常会产生互感,并导致开关节点上的电压在200 MHz+ 的范围内振荡。如果该振铃的振幅大于低侧开关额定电压的最大绝对值,将会损坏开关。此外,振铃所产生的传导辐射和/或的电磁干扰 (EMI) 也会引发邻近的 IC 的问题。图 2 展示了升压转换器开关节点上的实测曲线,时间刻度 (time
2、scale) 为 5 ns/div。测量所使用的示波器及示波器探针具有至少 500 MHz 的带宽,近似为所估算的 200 MHz 振铃频率的 2 倍。示波器探针的接地环路做了最小化,以避免感应拾取(inductive pick-up)造成测量结果的失真。由于 VIN= 3.3 V 且 VOUT= 5 V,因此转换节点的峰值电压不应大于 VOUT+ VDIODE5.7 V,但是开关节点上振铃的峰值幅度为 9.8 V,有可能损坏低侧开关。在设计方面,电源设计人员具有多种方法来实现振铃的最小化。如果采用控制器,设计人员应同时选用具有最小寄生电容的 FET 及二极管,并通过板载布线,最大程度的减小两
3、个开关与电感之间的距离,从而使LPAR2和LPAR3最小化。此外,设计人员还可以通过减小 FET 电源引脚与电源接地点或接地层之间的距离来实现LPAR1的最小化。通过将大输出电容尽可能地靠近二极管的阴极和接地电源放置,还将使得LPAR4及LPAR5最小化。介于输出值(0.01 mF 2.2 mF)和接地电源之间的高频旁路电容 (COUT-BYP) 来最小化振铃。在输出与电源地之间连接0.01 mF 2.2 mF 的高频旁通电容COUT-BYP也是推荐的方法。由于电路板的尺寸限制或是由于集成 FET 电源 IC 所具有的内部CPAR#、LPAR1、LPAR2及LPAR3,改进板载布线的方法不一定
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