正好手上有一塊電源板，一時興起，點了下SW節(jié)點。如下圖所示，振鈴還是很明顯的，最高達到18.4V。

注意：這里的SW振鈴不是前面文章中提到的電源DCM模式下的SW振鈴，而是上管MOS在導通瞬間的SW振鈴。振鈴所處位置不同，注意區(qū)分。

SW振鈴有哪些危害？

把SW波形適當放大，再看看。

如上圖所示，這里面包含的信息還挺多的：

①是振鈴；

②是死區(qū)時間；

③下管MOS管導通時的壓降；

另外，②還可以反映出內(nèi)置MOS管體二極管的導通壓降。

如果要研究這個波形，可以展開討論的東西太多，今天我們討論下①。有同學不禁要問，都說振鈴不好，那SW振鈴有什么危害？

好問題！

在回答這個問題前，我們不妨把振鈴波形展開看一下。

（1）輻射EMI問題。如上圖，這里振鈴的第一個振蕩波形的頻率達到151MHz，而我們再看下這個Buck電路的開關(guān)頻率才520kHz左右，如下圖。很明顯，振鈴的頻率遠遠高于開關(guān)頻率。頻率越高，通過等效天線輻射出去的概率越大，進而會帶來EMI輻射問題。

（2）傳導EMI問題。SW波形電壓發(fā)生劇烈跳變，這里面包含很高的dV/dt，會產(chǎn)生高頻共模噪聲，可以通過寄生電容和參考地流過LISN，進而使得傳導測試fail，帶來EMI傳導問題。

（3）開關(guān)管電氣應力。從上面圖中可以看出，在發(fā)生振鈴時，SW電壓波形最大可以達到18.4V。這無疑給MOS管造成了一定的電氣應力。如果振鈴電壓超出了MOS的耐壓值，那么很可能發(fā)生MOS源極和漏極擊穿的情況。即便不超出要求范圍，MOS管長期工作在電氣應力下，對其可靠性和壽命也有一定的影響。

SW振鈴如何產(chǎn)生？

SW振鈴是如何產(chǎn)生的呢？

關(guān)于這個問題，網(wǎng)上說法很多。這里我只說下我個人的看法，上管MOS在導通瞬間，SW節(jié)點的電位瞬間發(fā)生階躍變化。學過傅里葉變換的同學，這點應該很清楚，這其中蘊含著非常豐富的高頻分量。而Buck電路中的寄生電感和寄生電容會形成LC諧振電路，通過其選頻特性把高頻分量中的特定頻率選出來并進行若干倍的放大，再和其他分量進行疊加，表現(xiàn)出來就成為振鈴波形。

SW振鈴如何抑制？

如何抑制SW振鈴？有同學可能會說：增加Snubber電路。

可是你有沒有考慮過，為什么Snubber電路可以抑制SW振鈴呢？內(nèi)部邏輯是什么？

如果你不清楚Snubber電路的內(nèi)部邏輯，你可以繼續(xù)往下看。如果你已知曉，也可以看下理解是否一致。

在文章開頭給出的第5篇《RLC串聯(lián)諧振的概念，并通過引入恰當阻值的R來扭轉(zhuǎn)系統(tǒng)的阻尼狀態(tài)，使得整個系統(tǒng)盡快進入臨界阻尼和過阻尼狀態(tài)，并搭建模型進行了一系列仿真。今天我們還用TINA-TI分析下Snubber電路如何抑制SW振鈴的。

必要說明：增加Snubber電路只是抑制SW振鈴的一種方式，并不是唯一方式。而且這里也只是“抑制”，并不是“消除”。多種方式，多管齊下，效果更優(yōu)。其他還有什么手段呢？

①減小SW節(jié)點面積；

②降低SW開關(guān)頻率；

③增加展頻FSS；

④優(yōu)化PCB板器件布局；

……上述手段，每一條都可以專門寫一篇“小作文”。這里只是提一下，不做展開，感興趣的同學自行研究內(nèi)部邏輯。

搭建仿真模型

上圖即為Buck電路模型，各位很熟悉了。為了更有利于分析SW振鈴，我們需要對該電路模型進行簡化。

①黃色部分：SW是在上管MOS導通后出現(xiàn)振鈴的，所以此時T1已導通，T2已關(guān)斷。那我們可以認為T1是短路狀態(tài)，T2是開路狀態(tài)。看過米勒效應系列文章的同學，應該清楚MOS管有輸出電容Coss（=Cds+Cgd），在T1導通時Coss會被短路，在T2關(guān)斷時Coss是需要考慮的，特別是在高頻條件下。

②藍色部分：由于MOS管的開關(guān)過程很短（ns級），而Buck電路中的儲能電感L1取值相對較大（uH級）。在如此短的時間內(nèi)，開關(guān)管完成開關(guān)動作，而電感L1上的電流根本來不及變化，因為電感上的電流不能突變。所以，我們可以認為電感L1沒有參與振鈴活動。

③寄生電感：器件會有雜散電感，PCB走線會有寄生電感，在高頻條件下，這些已需要考慮。由于電感L1沒有參與振鈴，那么我們可以大膽認為電感L1和其右側(cè)器件及PCB的寄生電感沒有振鈴活動。但是電感L1左側(cè)部分的寄生電感和雜散電感參與了振鈴，需要考慮，我們可以統(tǒng)一記作Lp。

基于上述分析，我們可以把Buck電路中有關(guān)SW振鈴的模型做進一步簡化，如下圖。

簡化后最終模型如上右圖，這不就是妥妥的LC電路么？再配合階躍的信號源，富含各種高頻分量，這能不諧振么？？？

如果此時我們把Snubber電路的C1和R1去加上去，會怎么樣？

審核編輯：劉清