开关电源电感电压波形过冲和下冲原理以及处理办法

  以一个同步降压电路例子来讲解。 

 

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。

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。 

从图中可以知道实际电路可以等效一个RCL电路。

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。