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InnoMux開關振鈴成因分析

下面是PI的InnoMux做的反激方案,為方便講解這里截取一個簡圖。

通過下面實測波形可以看到開關管應力存在高頻震蕩和尖峰,這會影響產品使用可靠性,我們來分析下成因。

實際PCB電路和元器件并不是理想的,線路走線、器件內部都會存在寄生參數這會和我們理論分析的開關波形有點不一樣。考慮寄生參數后上面電路簡圖可以等效為下圖。Lk為變壓器的漏感,Lp為變壓器原邊繞組電感、Cds為開關管的寄生電容。

如下圖,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,諧振期間,開關管的漏極電壓逐漸下降,儲存于Cds中的能量的一部份將轉移到副邊,另一部分能量返回輸入電源,直到諧振結束,漏極電壓穩定至直流輸入電壓(Vin)與變換器次級反射電壓(Vor)之和大小。

所以Vdsmax為Vinmax、Vor、Vspike三部分之和。

其中:Vds:Q1中D與S兩端電壓。Vin:直流輸入電壓。Vor:變壓器次級反射電壓。Vspike:變壓器初級漏感造成的尖峰電壓。

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01-17 11:54

InnoMux開關振鈴的成因主要包括電源質量不穩定、開關速度與特性、PCB布局不合理、負載阻抗不匹配,以及外部環境干擾等因素。這些問題可能導致信號反射和干擾,從而產生振鈴現象。解決此問題可以通過優化電路設計、配備適當的濾波措施及負載匹配等方法來改善電路的整體性能。

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xxbw6868
LV.10
3
01-18 13:07
@聽聽1234
InnoMux開關振鈴的成因主要包括電源質量不穩定、開關速度與特性、PCB布局不合理、負載阻抗不匹配,以及外部環境干擾等因素。這些問題可能導致信號反射和干擾,從而產生振鈴現象。解決此問題可以通過優化電路設計、配備適當的濾波措施及負載匹配等方法來改善電路的整體性能。

過高的電壓應力會導致開關管內部電場強度增大,進而影響其導電性能和開關速度。

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01-19 00:33

如下圖,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,如何減小影響?

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only one
LV.8
5
01-19 00:43

如下圖,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,諧振期間,開關管的漏極電壓逐漸下降,儲存于原副邊有什么聯系?Cds中的能量的一部份將轉移到副邊

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tanb006
LV.10
6
01-19 16:57

三路輸出,是不是得有三路反饋呢?它是如何穩定三路的電壓的?

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only one
LV.8
7
01-20 00:41

開關管的漏極電壓逐漸下降,儲存于Cds中的能量的一部份將轉移到副邊,另一部分能量返回輸入電源,直到諧振結束,諧振器發射電壓造成?

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01-20 00:52

如下圖,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,諧振參數如何計算?

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01-22 10:57
@聽聽1234
InnoMux開關振鈴的成因主要包括電源質量不穩定、開關速度與特性、PCB布局不合理、負載阻抗不匹配,以及外部環境干擾等因素。這些問題可能導致信號反射和干擾,從而產生振鈴現象。解決此問題可以通過優化電路設計、配備適當的濾波措施及負載匹配等方法來改善電路的整體性能。

是的,總結很全面,經驗很豐富

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01-22 10:58
@瘋狂的西紅柿
如下圖,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,如何減小影響?

添加吸收電路,降低開關速度,優化Layout等都可以改善

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01-22 11:06
@only one
開關管的漏極電壓逐漸下降,儲存于Cds中的能量的一部份將轉移到副邊,另一部分能量返回輸入電源,直到諧振結束,諧振器發射電壓造成?

這里總結的是開關管最大應力如何產生的

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dy-Qdm76yft
LV.4
12
01-23 14:35
@聽聽1234
InnoMux開關振鈴的成因主要包括電源質量不穩定、開關速度與特性、PCB布局不合理、負載阻抗不匹配,以及外部環境干擾等因素。這些問題可能導致信號反射和干擾,從而產生振鈴現象。解決此問題可以通過優化電路設計、配備適當的濾波措施及負載匹配等方法來改善電路的整體性能。

芯片買不到麻煩

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地瓜patch
LV.8
13
01-23 20:50

元件中的電容和電感同時作用的結果

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dy-mb2U9pBf
LV.8
14
01-26 23:13

原因就是線路走線、器件內部都會存在寄生參數,這會導致振鈴的效果。

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01-27 00:35

分析的很透徹

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only one
LV.8
16
02-21 00:11

t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,諧振有什么好處?

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02-21 00:20

,t3時刻后由于寄生電容Cds兩端電壓大于輸入電壓,將有一反向電壓加在變壓器原邊兩端,因此,Cds與變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振,諧振期間,期間發生什么?

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dy-XU5vrphW
LV.8
18
02-21 08:36

怎么樣有效計算開關振鈴抖動對信號傳輸的影響

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02-23 01:18

實際PCB電路和元器件并不是理想的,線路走線、器件內部都會存在寄生參數這會和我們理論分析的開關波形有點不一樣,紀恒參數很難受

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方笑塵MK
LV.8
20
03-14 11:00

過長的信號傳輸線或接地回路設計不當都會導致信號反射和振蕩

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旻旻旻
LV.8
21
05-16 22:00

過長的走線會增加寄生電感和電容,形成LCR串聯諧振回路,導致振鈴現象

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