这是一个简单的BUCK电路。当MOS管导通时候,电流经过电感和负载形成回路,由于电感两端电流不能突变,电容的电压不能突变,所以负载的电压会缓慢上升。当MOS管关断时候,电感极性会发生反转,这个过程电容对负载供电,然后当电感开始放电,经过负载和二极管形成回路,此时负载的电压会逐渐变小。
在BUCK电源芯片中,
有VIN,SW,BOOT,GND等脚,电源输入到芯片内部经过内部处理,在sw脚输出,上管为NMOS管的情况下,在L前需要加一个电容Cboot到HS driver 以便NMOS管符合它自身的导通条件,如果想增快自举速度可以在Cboot边上串一个R,一般5-10欧姆,太大会导致Cboot充电不足。如果较慢的MOSFET导通的话,会增加能量损耗。
实际芯片会存在寄生电容和寄生电感,他们谐振会导致振铃,因此我们会在L之前加一个RC缓冲抑制电路,C的大小约为寄生电容的3-4倍,太大会导致功耗增加,太小谐振抑制效果不明显。
此外还可以从源头进行抑制,在VIN进来的地方加入一个RL并联电路,R一般在1欧姆以下,L为几nH,如果大了容易导致在高频时候,电阻上引入电压毛刺。
在PCB设计时候,需要注意输入输出电容靠近芯片,boot引脚的铜箔面积越小越好(dV/dt大),避免在关键回路用热焊盘来防止引入寄生电感,保证地层完整性,电感视情况挖空,去耦电容周围打地孔,噪声引入地后可将这部分地独立出来,在低噪声的点引入主地。