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寄生電感對(duì)Buck電路中開關(guān)管的影響介紹
  • 發(fā)布時(shí)間:2024-08-10 16:28:08
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寄生電感對(duì)Buck電路中開關(guān)管的影響介紹
LP6451內(nèi)部集成了兩個(gè)MOS管,構(gòu)成同步Buck電路中所必須的上管和下管,同樣由于PCB上的走線,Die與芯片引腳之間Bonding線都會(huì)帶來(lái)寄生電感,我們?cè)诜治鯨P6451的MOS管應(yīng)力時(shí),就需要把這些寄生電感都考慮進(jìn)來(lái),而圖1就是LP6451功率部分的實(shí)際等效電路圖。
寄生電感對(duì)Buck電路中開關(guān)管的影響
圖1:LP6451實(shí)際應(yīng)用等效圖
其中,QH和QL分別為L(zhǎng)P6451內(nèi)部集成的Buck電路的上管和下管,而LG1和LG2為輸入電容到芯片VIN和GND引腳之間的PCB走線所帶來(lái)的寄生電感,LH1和LD1為L(zhǎng)P6451的Bonding線帶來(lái)的寄生電感,LH2和LD2則分別為上下管到引腳SW的寄生電感。在上下管開關(guān)切換的過(guò)程中,這些寄生電感所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓都會(huì)對(duì)LP6451內(nèi)部的MOS管帶來(lái)額外的電壓應(yīng)力。
比如,當(dāng)上管QH開始關(guān)斷,下管QL開始導(dǎo)通時(shí),流經(jīng)上管QH的電流IH逐漸減少,流經(jīng)下管QL的電流IL逐漸增加,此時(shí),在寄生電感LG2和LD1上會(huì)產(chǎn)生左高右低的感應(yīng)電壓,寄生電感LD2上會(huì)產(chǎn)生下高上低的感應(yīng)電壓,如圖7所示。此時(shí),我們使用示波器探頭去測(cè)量LP6451的引腳SW的波形,探頭正端接LP6451的引腳SW,地線接輸入電容的地線,就會(huì)發(fā)現(xiàn)SW的最低電壓會(huì)比正常LD2體二極管導(dǎo)通時(shí)的電壓-0.7V還要更低。如果將輸入電容更加遠(yuǎn)離LP6451,那么寄生電感LG2則會(huì)變得更大,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也就越大,此時(shí)測(cè)試SW引腳的負(fù)壓值就會(huì)越大。如圖2所示,實(shí)測(cè)SW的電壓最低可以達(dá)到-4V左右。
寄生電感對(duì)Buck電路中開關(guān)管的影響
圖2:下管開通時(shí)刻的感應(yīng)電壓
同樣,當(dāng)上管電流減小時(shí),會(huì)使得寄生電感LG1和LH1產(chǎn)生左低右高的感應(yīng)電壓,LH2產(chǎn)生上低下高的感應(yīng)電壓,這些感應(yīng)電壓連同輸入電壓Vin會(huì)共同加在上管QH的漏極和源極之間,使得上管QH實(shí)際承受的電壓要大于Buck電路的輸入電壓。如果這些寄生電感比較大的話,上管QH就會(huì)存在擊穿的風(fēng)險(xiǎn)。
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