針對(duì)電路寄生參數(shù)引發(fā)的振鈴
優(yōu)化 PCB 布局縮短走線長(zhǎng)度:盡可能縮短開(kāi)關(guān)與負(fù)載之間的走線,這樣能減少寄生電感和電容。因?yàn)檩^短的走線意味著較小的電感和電容值,從而降低形成 LC 振蕩回路的可能性。例如,將開(kāi)關(guān)和負(fù)載芯片緊密放置,減少連接線路的長(zhǎng)度。合理布線:避免平行走線,防止走線間的電容耦合。對(duì)于高速信號(hào)線,可以采用分層布線或者增加走線間距的方式。比如,將不同功能的信號(hào)線分開(kāi)在不同的 PCB 層進(jìn)行布線。增加阻尼電阻串聯(lián)阻尼電阻:在開(kāi)關(guān)輸出端串聯(lián)一個(gè)合適的電阻,能夠消耗振蕩能量,抑制振鈴。電阻值需要根據(jù)具體電路進(jìn)行調(diào)整,一般通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定最佳值。例如,在開(kāi)關(guān)與負(fù)載之間串聯(lián)一個(gè)幾歐姆到幾十歐姆的電阻。
應(yīng)對(duì)傳輸線效應(yīng)造成的振鈴
阻抗匹配使用匹配電阻:在傳輸線的終端添加匹配電阻,使負(fù)載阻抗與傳輸線的特性阻抗相等,避免信號(hào)反射。例如,對(duì)于特性阻抗為 50 歐姆的傳輸線,在負(fù)載端并聯(lián)或串聯(lián)一個(gè) 50 歐姆的電阻。調(diào)整負(fù)載阻抗:如果負(fù)載阻抗無(wú)法直接匹配傳輸線阻抗,可以通過(guò)添加匹配網(wǎng)絡(luò)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。比如,使用 LC 匹配網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。
處理負(fù)載特性導(dǎo)致的振鈴
容性負(fù)載處理添加緩沖電阻:在開(kāi)關(guān)與容性負(fù)載之間串聯(lián)一個(gè)緩沖電阻,限制充電電流,減小電壓變化率,從而抑制振鈴。電阻值需要根據(jù)負(fù)載電容大小和開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)能力來(lái)確定。例如,對(duì)于大容量電容負(fù)載,可以串聯(lián)一個(gè)幾歐姆到幾十歐姆的電阻。使用預(yù)充電電路:在開(kāi)關(guān)閉合前,先通過(guò)預(yù)充電電路對(duì)容性負(fù)載進(jìn)行部分充電,減小開(kāi)關(guān)閉合時(shí)的充電電流沖擊。例如,使用一個(gè)小電流的恒流源對(duì)電容進(jìn)行預(yù)充電。感性負(fù)載處理添加續(xù)流二極管:對(duì)于感性負(fù)載,在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管,為電感中的電流提供泄放路徑,避免產(chǎn)生過(guò)高的感應(yīng)電壓。例如,在繼電器線圈兩端并聯(lián)一個(gè)二極管。增加吸收電路:使用 RC 吸收電路或 RCD 吸收電路來(lái)吸收感性負(fù)載產(chǎn)生的能量,抑制電壓尖峰和振鈴。例如,在電感兩端并聯(lián)一個(gè)電阻和電容串聯(lián)的電路。
解決元件特性引起的振鈴
降低開(kāi)關(guān)速度調(diào)整驅(qū)動(dòng)電路:通過(guò)改變開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)電路參數(shù),如增加驅(qū)動(dòng)電阻,降低開(kāi)關(guān)的上升時(shí)間和下降時(shí)間,減少信號(hào)中的高頻成分,從而降低振鈴的可能性。例如,在開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)端串聯(lián)一個(gè)電阻,增大驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升和下降時(shí)間。選擇合適的元件選用低寄生參數(shù)元件:選擇寄生電感和電容較小的元件,減少電路中的寄生參數(shù)影響。例如,選擇封裝尺寸較小、引腳較短的芯片。
改善電源特性引發(fā)的振鈴
降低電源紋波增加濾波電容:在電源輸入端和輸出端添加合適的濾波電容,濾除電源中的紋波??梢圆捎貌煌葜档碾娙莶⒙?lián),以提高濾波效果。例如,在電源輸入端并聯(lián)一個(gè)大容量的電解電容和一個(gè)小容量的陶瓷電容。使用穩(wěn)壓電路:采用性能更好的穩(wěn)壓電路,提高電源的穩(wěn)定性,減少紋波對(duì)開(kāi)關(guān)電路的影響。例如,使用線性穩(wěn)壓器或開(kāi)關(guān)穩(wěn)壓器來(lái)提供穩(wěn)定的電源。降低電源阻抗優(yōu)化電源布線:加寬電源走線,減小電源的內(nèi)阻和電感,提高電源的供電能力。例如,將電源走線設(shè)計(jì)得更寬,以降低電阻。使用電源去耦電容:在開(kāi)關(guān)電路附近添加去耦電容,為開(kāi)關(guān)提供瞬時(shí)的能量支持,減小電源阻抗的影響。例如,在開(kāi)關(guān)芯片的電源引腳附近并聯(lián)一個(gè)小容量的陶瓷電容。