開關(guān)MOS電流波形詳細(xì)圖文解析-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-06-22
反激開關(guān)MOSFET源極流出的電流(Is) 波形的轉(zhuǎn)折點(diǎn)的分析。
下面針對反激電源實(shí)測波形來分析一下。
問題一：一反激電源實(shí)測Ids電流時前端有一個尖峰(如下圖紅色圓圈里的尖峰圖),這個尖峰到底是什么原因引起的?怎么來消除或者改善?
大家都知道這個尖峰是開關(guān)MOS開通的時候出現(xiàn)的，根據(jù)反激回路，Ids 電流環(huán)為Vbus經(jīng)變壓器原邊、然后經(jīng)過MOS再到Vbus形成回路。
本來原邊線圈電感特性，其電流不能突變，本應(yīng)呈線性上升，但由于原邊線圈匝間存在的分布電容(如下圖中的C)，在開啟瞬間，使Vbus經(jīng)分存電容C到MOS有一高頻通路，所以形成一時間很短尖峰。
上面的C在下圖中等效于Cp或者是Ca
經(jīng)分析，知道此尖峰電流是變壓器的原邊分布參數(shù)造成，所以要從原邊繞線層與層指尖間著手，可以加大間隙來減少耦合，也可以盡量設(shè)計成單層繞組。
例如變壓器盡量選用Ae值大的，使設(shè)計時繞組圈數(shù)變少減少了層數(shù)，從而使層間電容變小。也可減少線與線之間的接觸面，達(dá)到減少分布電容的目的。如三明治繞法把原邊分開對此尖峰有改善，還能減少漏感。
當(dāng)然，無論怎樣不能完全避免分布電容的存在，所以這個尖峰是不能完全消除的。并且這個尖峰高產(chǎn)生的振蕩，對EMI不利，實(shí)際工作影響不大。但如果太高可能會引起芯片過流檢測誤觸發(fā)。
所以電源IC內(nèi)部都會加一個200nS-500nS的LEB Time,防止誤觸發(fā)，就是我們常說的消隱。
問題二：開關(guān)MOS關(guān)斷時，Is電流波形上有個凹陷(如下圖紅色圈內(nèi)的電流波形的凹陷)這是怎么回事?怎么改善?
說這個原因之前先對比下mos漏極電流Id與mos源極電流Is的波形。
實(shí)測Id波形如下
實(shí)測Is波形如下
從上面的這兩個圖中看出,ID比IS大一點(diǎn)是怎么回事?其實(shí)Is是不等于Id的,Is=Id Igs(Igs在這里是負(fù)電流，Cgs 的放電電流如下圖)，那A.B兩點(diǎn)波形，就容易解釋了。
Id比Is大，是由于IS疊加了一個反向電流，所以出現(xiàn)Is下降拐點(diǎn)。顯然要改善這個電流凹陷可以換開關(guān)MOS管型號來調(diào)節(jié)。
看了上面Id的電流波形后問題又來了, mos關(guān)斷時ID的電流為何會出現(xiàn)負(fù)電流?如下圖
MOS關(guān)斷時，漏感能量流出給Coss充到高點(diǎn)，即Vds反射尖峰的頂點(diǎn)上。到最高點(diǎn)后Lk相位翻轉(zhuǎn)，Coss 反向放電，這時電流流出，也就是Id負(fù)電流部份的產(chǎn)生。
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