做好GS分析能讓你更好的設(shè)計(jì)開關(guān)電源
一、前言
要想設(shè)計(jì)好一款開關(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)畫板，最后測試調(diào)試優(yōu)化，過程要經(jīng)歷很多，另外還要測試相關(guān)的波形驗(yàn)證所選元器件余量是否足夠，例如對于反激式的開關(guān)電源，開關(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)，通過測試開關(guān)電源相關(guān)波形可以知道處于CCM模式還是DCM模式。
但是對于非芯片構(gòu)成開關(guān)反激式電源，選擇MOS開關(guān)管尤為重要，不僅要考慮到GS兩端電壓，同時(shí)還要兼顧散熱等問題，那么對于設(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，如下圖左圖，這是芯片驅(qū)動(dòng)的典型信號，但是你用示波器測量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。
我們直接看一下開關(guān)電源主控制部分，Q1是開關(guān)管，R4是驅(qū)動(dòng)電阻
首先我們先來看一下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
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。
綜合各種因素，在實(shí)際反激式開關(guān)電源當(dāng)中，測試DS兩端電壓波形時(shí)候會(huì)是下面這樣的波形，我們來看一下紅色圓圈的波形，其實(shí)這是輸入電壓+變壓器次級反射電壓+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管或者開關(guān)集成芯片時(shí)候，開關(guān)管的耐壓值需要根據(jù)DS電壓來確定余量是否足夠。
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編輯：amy 最后修改時(shí)間：2019-09-09
