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2019.03.22直流/直流

杂讯对策:缓冲电路,自举电阻,闸极电阻

配置DC / DC转换器的机板电路

本文是分两次介绍杂讯对策的第二次介绍,本次要介绍的对策是通过增加降噪电路或增加零件来降低杂讯的三个方法。

增加缓冲电路

增加缓冲电路是降低杂讯的常用手法。本文中采用在输出端增加缓冲电路,其实在输入端也可以增加。在本例中,通过在开关节点增加RC,起到将开关引发的高频振铃引到GND的作用。

但是,增加缓冲电路会产生损耗。为了增加效果而提高电容的容值的话,电阻需要能够额定其功率。下面为缓冲电路损耗的公式和计算示例。

损耗计算示例) 缓冲电阻10Ω,缓冲电容1000pF的,输入电压12V,振荡频率为1MHz时的
电阻额定损耗

緩衝電路損耗  P = C ×V2×FSW

1000pF的×122×1MHz的= 0.144W⇒电阻的额定功率需要在MCR18(3216):0.25W以上

在自举电路插入电阻

在高側開關使用Nch MOSFET的集成电路中,有引导引腳(不同的IC其名稱可能不同)。它具有將輸出電壓供給自舉電路(多內建於IC中),並為高側MOSFET提供足夠的閘極驅動電壓的功能。由於引导引腳連接於開關節點,因此通過在這裡插入電阻,可減緩高側MOSFET導通時的上升速度,從而可抑制開關導通時的雜訊。缺點是開關時間變慢,使MOSFET的開關損耗會增加。

在高侧MOSFET的闸极插入电阻

这是通过在高侧MOSFET的闸极驱动器和闸极间插入电阻,来限制闸极电荷,使高侧MOSFET的上升和下降平缓(俗话也称“钝化”等),从而降低ON / OFF时杂讯的方法。与在自举电路增加电阻一样,MOSFET的开关损耗会增大。但是,这种方法无法用于开关内建型IC。这是只适用于使用了开关外接型控制IC的结构中的方法。

下一篇文章将对PCB布局相关内容进行总结。

重点:

·缓冲电路可减少开关的振铃,但效果和损耗之间存在取舍(权衡)关系。

·自举电路增加电阻可减少上升时的杂讯,但MOSFET的开关损耗会增加。

·在闸极插入电阻可降低上升和下降时的杂讯,但MOSFET的损耗会增加。另外,如果是MOSFET内建型的IC则无法插入电阻。

周边元件的选择和PCB布局