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為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

由 衡麗電子 發表于 藝術2021-12-13

簡介在下圖非同步BUCK中,當開關S1斷開時,是透過儲能電感L1向負載放電,放電路徑是L1->負載->D1,因此在A點測量,Vsw會有一個恆定的二極體導通電壓,即-0

負電壓怎麼產生

BUCK是常見的降壓拓撲結構,對於BUCK開關節點的波形,有的文章畫的是標準的方波?而有的文章畫的卻是有一個負的脈衝波形呢?

就比如下面兩個波形,高電平是一樣的,但是負電平卻又很大差異。第一個圖在開關節點位置有-0。7V的恆定負電平,而第二個卻比較複雜,有一個-0。7V的脈衝負電平後又變為0電平,這兩種波形是分別怎麼產生的呢?

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

這從要BUCK的分類說起了,BUCK分為非同步BUCK和同步BUCK兩種,

下圖中使用二極體D1的是非同步BUCK,如果把二極體換為開關管,那麼就是同步BUCK了。

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

在下圖非同步BUCK中,當開關S1斷開時,是透過儲能電感L1向負載放電,放電路徑是L1->負載->D1,因此在A點測量,Vsw會有一個恆定的二極體導通電壓,即-0。7V。

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

對於同步BUCK而言,如果上下兩個管子同時導通,將會發生短路的現象。為了避免上下管S1和S2同時導通,

需要增加死區時間(dead time)。

在死區時間內,上下兩個管子都不導通,此時電感是透過MOS的體二極體進行放電的,既然是透過體二極體放電,那在Vsw就有一個接近於-0。7V的負壓。而過了死區時間後,下管MOS S2被導通,放電路徑為電感->負載->MOS(二極體被MOS短路),MOS的導通阻抗很小,所以此時VSW的負電壓很快從-0。7V衰減到0V,而後又進入死區時間,負壓又變為大約-0。7V。

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

為什麼BUCK降壓電路會出現奇怪的負電壓?

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Tags:BUCK7V導通MOS二極體