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study:motor-paper:20250103-01:index
Ringing Reduction Techniques for NexFETTM High Performance MOSFETs (2025-01-03)
Notes
- 要了解此振鈴的來源，對開關瞬態進行詳細檢查很有用。假設控制 FET 關閉，同步 FET 開啟，所有電壓瞬變均已穩定，但 IL 繼續流動（以恆定速率轉換）（請參閱圖 2 中的階段 1）。在第 2 階段，同步 FET 關閉，並施加較短的死區時間，以防止在控制 FET 開啟之前發生擊穿。在死區期間，電感器電流迫使同步 FET 的體二極體導通，導致開關節點的電壓略微下降。第 3 階段由控制 FET 的導通啟動。當控制 FET 中產生電流（受 FET 的寄生電感和導通電阻限制）時，同步 FET 的體二極體被強制關閉。二極體的反向恢復效應和 FET 電容器電壓的轉換會導致控制 FET 電流過衝。
- 此電流過衝被 FET 的輸出電容吸收，導致開關節點電壓過衝。 FET 電容和寄生電感（封裝電感、不良佈局等）產生諧振網絡，導致開關節點振鈴（請參閱第 3 階段）。
- 對於這種通常疊加在開關節點波形上的振鈴，業界有兩個主要擔憂：
- 1. 電壓裕度
一個。這是一個百分比比率，在取振鈴波形內第一個峰值的幅度，並將其與功率 MOSFET 的擊穿電壓 (BVDSS) 進行比較。 - 2. 電磁幹擾/電磁相容
一個。這是由振鈴波形產生的傳導或輻射噪音量。 本應用筆記僅討論電壓裕度主題，不會重點討論 EMI/EMC 主題。 EMI/EMC 主題可能有些主觀，並且高度依賴整體系統/機箱設計。然而，本文概述的增強功能應該會在「相對」方面改善系統的整體 EMI/EMC 效能。此外，還發表了 (1) (2) 篇論文，重點在於解決這些應用中的 EMI/EMC 效應。 - 在電壓裕度方面，客戶傾向於施加80%的裕度法則。這意味著任何 MOSFET 的汲極到源極之間的最大電壓測量值不應超過 MOSFET BVDSS 的 80%。例如，BVDSS = 25V 的 MOSFET 在任何給定時間只需要維持施加在裝置上的 20V 電壓。因此，電源設計人員需要有一個解決方案來解決產生可能超出其電壓裕度要求的振鈴的情況。
- 許多方法已被廣泛使用來最小化交換節點振鈴。這些方法列舉如下：
- 1. 仔細的 PCB 佈局，盡量減少電路中的寄生迴路電感 [1]。
- 2. 閘極電阻/自舉電阻可減慢控制 FET 的開啟速度。
- 3. RC緩衝電路，用於衰減振鈴。
- 4. 共源極電感可減慢控制 FET 的開啟速度。
- 這些方法將在下面的章節中分別討論。
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Permalink study/motor-paper/20250103-01/index.txt · Last modified: 2025/01/03 13:57 by jethro
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