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  • 寄生電感對Buck電路中開關(guān)管的影響介紹
    • 發(fā)布時間:2024-08-10 16:28:08
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    寄生電感對Buck電路中開關(guān)管的影響介紹
    LP6451內(nèi)部集成了兩個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線都會帶來寄生電感,我們在分析LP6451的MOS管應(yīng)力時,就需要把這些寄生電感都考慮進來,而圖1就是LP6451功率部分的實際等效電路圖。
    寄生電感對Buck電路中開關(guān)管的影響
    圖1:LP6451實際應(yīng)用等效圖
    其中,QH和QL分別為LP6451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走線所帶來的寄生電感,LH1和LD1為LP6451的Bonding線帶來的寄生電感,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)切換的過程中,這些寄生電感所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓都會對LP6451內(nèi)部的MOS管帶來額外的電壓應(yīng)力。
    比如,當上管QH開始關(guān)斷,下管QL開始導(dǎo)通時,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,在寄生電感LG2和LD1上會產(chǎn)生左高右低的感應(yīng)電壓,寄生電感LD2上會產(chǎn)生下高上低的感應(yīng)電壓,如圖7所示。此時,我們使用示波器探頭去測量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,就會發(fā)現(xiàn)SW的最低電壓會比正常LD2體二極管導(dǎo)通時的電壓-0.7V還要更低。如果將輸入電容更加遠離LP6451,那么寄生電感LG2則會變得更大,產(chǎn)生的感應(yīng)電壓也就越大,此時測試SW引腳的負壓值就會越大。如圖2所示,實測SW的電壓最低可以達到-4V左右。
    寄生電感對Buck電路中開關(guān)管的影響
    圖2:下管開通時刻的感應(yīng)電壓
    同樣,當上管電流減小時,會使得寄生電感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會共同加在上管QH的漏極和源極之間,使得上管QH實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就會存在擊穿的風(fēng)險。
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