開(kāi)關(guān)電源重要波形GS分析，帶你設(shè)計(jì)可靠電源-電子開(kāi)關(guān)IC

一、前言

要想設(shè)計(jì)好一款開(kāi)關(guān)電源，從元器件選型、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)選擇，再到PCB設(shè)計(jì)畫(huà)板，最后測(cè)試調(diào)試優(yōu)化，過(guò)程要經(jīng)歷很多，另外還要測(cè)試相關(guān)的波形驗(yàn)證所選元器件余量是否足夠，例如對(duì)于反激式的開(kāi)關(guān)電源，開(kāi)關(guān)管的GS電壓不僅與變壓器匝數(shù)比有關(guān)，也與輸入電壓有關(guān)，通過(guò)測(cè)試開(kāi)關(guān)電源相關(guān)波形可以知道處于CCM模式還是DCM模式。

但是對(duì)于非芯片構(gòu)成開(kāi)關(guān)反激式電源，選擇MOS開(kāi)關(guān)管尤為重要，不僅要考慮到GS兩端電壓，同時(shí)還要兼顧散熱等問(wèn)題，那么對(duì)于設(shè)計(jì)時(shí)候?qū)τ贕S波形有哪些需要注意的呢？

二、MOS管GS波形分析

開(kāi)關(guān)電源驅(qū)動(dòng)管一般都是MOS管，耐壓一般在600V到700V左右，也有1000以上的，不論是集成的開(kāi)關(guān)芯片還是單獨(dú)的MOS管驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)MOS管的波形基本上都是PWM信號(hào)，如下圖左圖，這是芯片驅(qū)動(dòng)的典型信號(hào)，但是你用示波器測(cè)量MOS管GS兩端波形時(shí)候你會(huì)發(fā)現(xiàn)會(huì)出現(xiàn)一段尖峰，出現(xiàn)了一段振蕩信號(hào)。

我們直接看一下開(kāi)關(guān)電源主控制部分，Q1是開(kāi)關(guān)管，R4是驅(qū)動(dòng)電阻

開(kāi)關(guān)電源重要波形GS分析，帶你設(shè)計(jì)可靠電源

首先我們先來(lái)看一下MOS管的等效電路，可以看出在GS和DS間存在一個(gè)寄生電容

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因此，在實(shí)際電路當(dāng)中，驅(qū)動(dòng)MOS管要考慮本身存在即寄生電容C，同時(shí)在PCB線路當(dāng)中還會(huì)出現(xiàn)寄生電感L，再加上一個(gè)驅(qū)動(dòng)電阻以及銅箔阻抗構(gòu)成的等效電阻，這時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)RLC振蕩。

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綜合各種因素，在實(shí)際反激式開(kāi)關(guān)電源當(dāng)中，測(cè)試DS兩端電壓波形時(shí)候會(huì)是下面這樣的波形，我們來(lái)看一下紅色圓圈的波形，其實(shí)這是輸入電壓+變壓器次級(jí)反射電壓+漏感尖峰電壓+各種寄生電容等產(chǎn)生電壓的綜合表現(xiàn)結(jié)果，因此在選擇MOS管或者開(kāi)關(guān)集成芯片時(shí)候，開(kāi)關(guān)管的耐壓值需要根據(jù)DS電壓來(lái)確定余量是否足夠。

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