MOS管振铃现象：原理分析与解决方案

MOS管振铃现象：原理分析与解决方案

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/Yf18005429102/article/details/144513582

MOS管振铃现象是电子工程领域常见的技术问题，它不仅影响电路的稳定性和可靠性，严重时还可能导致MOS管损坏。本文将从振铃现象的定义、产生原因及解决方案三个方面进行详细探讨。

什么是振铃

在使用MOS管作为电子开关的电路中，理想情况下单片机输出的PWM波形应该是规整的方波信号。然而，实际应用中往往会出现如下图所示的不稳定波形。这种在上升沿和下降沿出现的不同程度的小段震荡，就被称作MOS管的振铃现象。如果振铃的峰值超过栅极（G端）的耐压值，栅源（GS）之间就可能被击穿，导致MOS管损坏。

要判断振铃峰值是否会击穿MOS管，需要查看MOS管手册中的VGS参数。例如，下图所示型号的MOS管G与S之间最大电压为20V，超过这个电压就容易造成MOS管损坏。

振铃如何产生

振铃现象的产生机制类似于LC振荡电路，需要满足三个条件：电容、电感和电源。

1. 电容：MOS管的栅源（G-S）之间存在pF级别的小电容。
2. 电源：单片机输出的PWM波形在上升沿期间对电容充电，在下降沿期间电容放电。从示波器图像可以看出，振铃主要发生在PWM波上升沿和下降沿之后的一段时间。
3. 电感：电路中的回路可以看作是一匝线圈，这种分布在整个电路中的电感被称为寄生电感或杂散电感。

当这三个条件同时满足时，就形成了LC振荡回路，从而产生振铃现象。

如何减小振铃现象

针对振铃现象，可以采取以下几种措施：

1. 减小杂散电感：在PCB布线时尽量减小环路面积和环路周长。为了缩短周长，应将驱动电路尽量靠近MOS管。

2. 并联TVS二极管：在栅源（GS）两端并联瞬变电压抑制二极管（TVS），将电压限制在安全范围内。

3. 添加小电阻：在电路中添加类似R2的小电阻，以消耗振荡能量。需要注意的是，电阻值并非越大越好，过大的电阻会导致MOS管发热（具体参考MOS管发热原因的相关文章）。

通过上述措施，可以有效减小或消除MOS管振铃现象，提高电路的稳定性和可靠性。

本文原文来自CSDN