解析反激電源MOS管振鈴現象-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-07-16
有技術人員拋出這么一個問題：反激電源MOS管D-S之間電壓波形產生的原因？
這是一個典型的問題，本質原因就是功率級寄生電容、電感引起的諧振，然而幾天后我發現，當時我并沒有充分理解問題，這位朋友所要了解的問題其實應細化為：為什么會有兩次諧振，諧振產生的模型是怎樣的？
如下為反激式電源實現方案，該方案采用初級側穩壓（PSR）技術，
Q1導通時，變壓器初級電感存儲能量，輸出續流二極管Dfly反向偏置，Cout輸出能量給負載；
Q1關斷時，變壓器初級線圈釋放能量，輸出續流二極管正向偏置，向輸出端提供電能；
開關電源產生振鈴的主要原因在于非理想器件存在功率級寄生電容、電感。
所謂諧振，即：在MOS管開通、關斷切換的過程中，寄生電感將能量傳遞給寄生電容進行充電，充電結束后寄生電容又釋放電能給寄生電感儲能，如此循環往復。
下面圖片中，有2次諧振，
第一次諧振
該諧振產生的時間點在MOS管關斷的瞬間，等效諧振電路如下：
Loop：初次級間的漏電感、初級勵磁電感、功率MOSFET封裝電感之和
Coss：MOS管寄生電容、線路寄生電容
第二次諧振
這是開關電源DCM模式特有的一個振鈴現象，
此處你必須要了解開關電源電感如下兩種模式：
CCM：連續導通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間不會到達0；
DCM：斷續導通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間到達0。
在DCM模式下，當MOS管關斷，且在次級反射電流消耗為0之前，次級線圈輸出相位的電壓高于實際輸出電壓；
當反射電流消耗為0，即次級線圈電流消耗為0時，實際輸出電壓由輸出電容提供，此時次級輸出相位的電壓等于0，在次級輸出相位電壓由高于輸出電壓到等于0的變化過程中，會出現電壓的衰減振蕩，而該衰減振蕩會耦合到初級線圈并加載在MOS與線圈連接的開關節點處。
由于該諧振給MOS管的寄生電容充電，若MOS在此時導通，則可能碰到寄生電容電位被充到較高的時刻，此時寄生電容所充電的能量若被直接導到GND會造成MOS管的導通損耗，針對該問題，誕生出了準諧振技術，即：DCM模式下，初級側MOS在開關節點諧振電壓擺幅的谷底附近導通。
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