在測試BUCK的開關波形時,經常看到不同芯片波形不一樣,比如有的上管導通前有下沖,導通后有過沖,斷開后有下沖,有的除了有過沖外,還有振蕩的情況,比如下圖中的A,B,C ,D幾個地方,什么情況下會出現這種情況呢?

BUCK電路一般分為兩種,同步BUCK和異步BUCK,這兩種中上管有可能是PMOS,也可能是NMOS,用NMOS時,因為是高電壓開啟,所以就會存在啟動電容,用NMOS的原因,主要是NMOS導通電阻小,工藝相對簡單,成本便宜.這不是今天討論的重點, 重點是同步和異步BUCK在波形上有一些區別.

1.先看同步BUCK,圣邦微SGM61230,原理圖如下:

同步BUCK,方框圖如下圖:

在負載1A時,測試SW開關波形:

A處:

上管即將導通,下管即將斷開,為防止上下兩管存在同時導通,需讓上管導通前,下管先斷開一段時間,此時電感,負載電阻,下管的寄生二極管形成輸出回路.

所以會看到波形下沖,因為測試波形時,示波器的地接的是原理圖中的GND,示波器的信號探頭接SW腳,可以看到A處電壓為-0.744V

B處:

有細微的振蕩,此時上管導通,下管斷開,輸入線路上的電阻,等效電感,以及下管MOS上的等效電容,形成RLC振蕩.具體分析可以看前面的文章<>.

C處:上管斷開,下管的MOS還未導能,此時靠下管MOS體二極管導通,所以會有-0.7V的下沖,又因為輸出回來產生了振蕩,存在振蕩,振蕩的在因是下管分布電容與電感形成的LC振蕩.具體分析可以看前面的文章<>.

2.LRM16030,一顆TI的異步BUCK,下方為其原理圖.

BUCK簡化圖

在SW處測試開關波形,負載1A,讓其處于CCM模式.

可以看到:

A處,沒有下沖,其原因是SW處是二極的陰極,測得的應該是-0.7V,因為沒有下管,不存在0V電壓的出現,因此就沒有下沖.

B處:輸入回路產生了振蕩.

C處:輸出回路產生了振蕩.

實際電路里,輸入,輸出回路都會有等效電阻,等效電容,等效電感的存在,所以或多或少會存在一些振蕩.只要在合適的范圍內,都是正常的.

總結一下:

同步BUCK:

1.SW處,由低到高突變時,一定會存在下沖的情況,在切換到高電平后,會產生振蕩.

2.SW處,由高到低突變時,一定會存下沖的情況,在切換到低電平后,會產生振蕩.

異步BUCK:

3.SW處,由低到高突變時,不會有下沖的情況,在切換到高電平后,會產生振蕩.

4.SW處,由高到低突變時,不會有-0.7V下沖的情況,在切換到低電平后,會產生振蕩.