常見的DC/DC雜訊消除的方法

关键字 :AOSDC/DCMOSFET

 對策是通過增加降噪電路或增加零件來降低雜訊的三個方法:




1. 增加緩衝電路:

增加緩衝電路是降低雜訊的常用手法。本文中採用在輸出端增加緩衝電路,其實在輸入端也可以增加。在本例中,通過在開關節點增加RC,
起到將開關引發的高頻ringing引到GND的作用。
但是,增加緩衝電路會產生損耗。為了增加效果而提高電容的容值的話,電阻需要能夠額定其功率。下面為緩衝電路損耗的公式和計算示例。


 

損耗計算示例) 緩衝電阻10Ω、緩衝電容1000pF、輸入電壓12V、振盪頻率1MHz時的電阻額定損耗

緩衝電路損耗  P = C ×V2 × fsw

1000pF × 122 × 1MHz = 0.144W ⇒ 電阻的額定功率需要在MCR18(3216):0.25W以上


2.在bootstrap電路中插入電阻:

在high side使用N-ch MOSFET的IC中,有boot pin。它具有將輸出電壓供給bootstrap電路(多內建於IC中),並為high side MOSFET提供足夠的gate驅動電壓的功能。
由於BOOT引腳連接於開關節點,因此通過在這裡插入電阻,可減緩high side MOSFET導通時的上升速度,從而抑制開關導通時的雜訊。缺點是開關時間會變慢,
使MOSFET的開關損耗增加。

 


3. 在
high side MOSFET的閘極插入電阻:

這是通過在high side MOSFET的閘極驅動器和閘極間插入電阻,來限制閘極電荷,使high side MOSFET的上升和下降平緩,從而降低ON/OFF時雜訊的方法。
與在bootstrap電路增加電阻一樣,MOSFET的開關損耗會增大。但是,這種方法無法用於開關內建型IC。這是只適用於使用了開關外接型控制IC的結構中的方法。

 

Key point:

緩衝電路可減少開關時的ringing,但效果和損耗之間存在取捨(Trade-off)關係。

Bootstrap電路增加電阻可減少上升時的雜訊,但MOSFET的開關損耗會增加。

在閘極插入電阻可降低上升和下降時的雜訊,但MOSFET的損耗會增加。另外,如果是MOSFET內建型的IC則無法插入電阻。

 

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