开关电源电感电压波形过冲和下冲原理

描述

以一个同步降压电路例子来讲解。 

开关电源

测量电感左端的电压波形如图所示。很明显可以看到电压尖刺。

开关电源

那么为什么会产生这个尖刺。  从电路原理中我们知道,实际上电路是有很多寄生参数的。 

开关电源

从图中可以知道实际电路可以等效一个RCL电路。

开关电源

过冲和下冲原理是一样的,这里以过冲为例子分析。上面mos管打开的瞬间,可以等效为上图开关闭合的瞬间。可以理解给了一个阶跃信号,因此电压过冲是该RCL电路对阶跃输入电压的输出响应。对阶跃信号的频域分析,可以知道该信号包含很多频率成分,某些频率刚好满足这个RCL电路谐振频率,因此产生了谐振,这就有了过冲现象。

那么如何解决这个问题 ?  

前面解释了过冲实际上是电路发生了谐振,解决思路就是从谐振的特点入手。具体措施如下

1.在上端mos管串联一个电阻,用来降低谐振品质因数,这样做的缺点导致电路功耗过大,大部分场合不推荐这样。

2.关键环路PCB布局环路小,减小分布电感。

3.在下端mos管并联一个RC电路,选值要合理,不然影响mos管开关效率。

来源:本文为CSDN博主「书虚浮」的原创文章

  审核编辑:汤梓红

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