1、概述
在开关电源或DC-DC电路中,由于寄生电感和寄生电容的存在,在功率开关管打开和关断时,开关节点(通常表示为SW)会出现过压且产生振荡。如果尖峰电压过高,可能会损坏开关管。同时,振荡的存在会增加开关管的损耗。
所以,为了降低开关管的损耗及其损坏的可能性,降低振荡以改善EMI品质等,通常需要在开关电源的开关节点处,增加对地的串联RC吸收电路。但是,RC吸收电路的两个参数,即阻值和容值,该如何选择呢?这就是本文需要解决的问题。
2、参数计算方法
1???在没有RC吸收电路的情况下,即R0和C1不上件,在电路的SW节点上测量t0时间,得到
其中,L0和C0分别为电路中的寄生电感和寄生电容。
2???尝试添加电容C1,直到测量到的t1时间是t0时间的2倍,得到
3???根据公式(1)(2)(3),推导或计算出电路中寄生电容参数
4???根据公式(1)和(4),推导或计算出电路中寄生电感参数
5???根据公式(4)和(5),推导或计算出RC吸收电路中的R0参数
至此,即可计算出RC吸收电路中R0阻值和C1容值两个参数。
3、设计实例
上图所示,开关频率为700kHz,输入电压为2.5V,输出为1.2V/10A。
1???在没有RC吸收电路的情况下,振铃的振荡周期是24.8ns。
2???经过多次尝试,添加串联电容C1=5600pF,使振荡周期增加到50ns,基本等于24.8ns的2倍。
3???使用公式(4)计算可得电路中的寄生电容是C0=5600pF/3=1866pF这个水平。
4???使用公式(5)计算可得电路中的寄生电感是8.3nH这个水平。
5???使用公式(6)计算可得电路中所需的串联电阻阻值为2.109Ω这个水平。
所以,由R0和C1组成的RC吸收电路的两个参数,实际可分别取2.1Ω和1800pF。
6479