开关MOSFET为什么会有振铃和电压尖峰

　　开关MOSFET中产生振铃和电压尖峰的现象是电力电子转换过程中常见的问题，尤其是在高频开关应用中更是如此。这接下来，我们将详细探讨这些现象的起因。

　　振铃的成因

　　寄生电感：在MOSFET的漏极、源极和门极连接中存在不可避免的寄生电感。当MOSFET从导通状态切换到截止状态或者反之时，流过这些寄生电感的电流发生急剧变化，根据V = L（di/dt），会在MOSFET两端产生较大的电压尖峰。

　　寄生电容：电路布局中存在的寄生电容，特别是在MOSFET的漏极和门极之间，会与寄生电感相互作用，形成RLC振荡电路。这种振荡表现为电压和电流的振铃现象，即波形中的振荡衰减。

　　不匹配的阻抗：如果负载的阻抗与MOSFET的输出阻抗不匹配，也可能导致信号反射，从而引起振铃。这种情况下，振铃主要是由阻抗失配导致的反射波引起的。

　　电压尖峰的成因

　　快速切换：MOSFET在切换过程中，其导通或截止的状态变换非常迅速，这种快速的变换使得通过器件的电流在短时间内发生剧烈变化，通过寄生电感产生的高电压尖峰。

　　二极管反向恢复：在含有二极管的电路中，如同步整流器，二极管在从正向导通切换到反向阻断的过程中会发生反向恢复，这个过程中电流突然改变，同样会在寄生电感上引起电压尖峰。

　　电源和地平面的噪声：在开关过程中，电源和地平面上的噪声可以被耦合到MOSFET的控制门极，影响其开关行为，并可能导致额外的电压尖峰。

　　解决方案

　　为了减少振铃和电压尖峰，可以采取以下措施：

　　减小寄生参数：优化PCB布局，减小连接线的长度，使用更短更粗的走线，以减小寄生电感；同时，合理安排元器件位置，以减小寄生电容的影响。

　　使用吸收电路：在MOSFET两端加入适当的RC缓冲电路或嵌位电路，可以有效吸收电压尖峰，减少振铃。