什么是開關(guān)振鈴？振鈴的原因？如何優(yōu)化振鈴現(xiàn)象？

什么是開關(guān)振鈴？

開關(guān)振鈴是指在電子設(shè)備中，當(dāng)開關(guān)從一個狀態(tài)切換到另一個狀態(tài)時，由于寄生電容、電感等元件的存在，導(dǎo)致電路中的電壓和電流發(fā)生瞬時波動的現(xiàn)象。這種波動在電路中傳播，形成類似鈴聲的周期性信號，因此被稱為開關(guān)振鈴。

SW波形在上管導(dǎo)通瞬間，SW電壓過沖超過VIN 10V。

振鈴的原因？

振鈴的原因主要有以下幾點(diǎn)：

1.寄生電容和電感：在開關(guān)電路中，由于開關(guān)管、二極管等元件的非理想特性，會產(chǎn)生寄生電容和電感。當(dāng)開關(guān)狀態(tài)發(fā)生變化時，這些寄生元件會存儲和釋放能量，導(dǎo)致電壓和電流的波動。

2.開關(guān)速度：開關(guān)速度越快，電壓和電流的波動越大，振鈴現(xiàn)象越明顯。因此，降低開關(guān)速度可以減小振鈴現(xiàn)象。

3.電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：不同的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)對振鈴現(xiàn)象的影響不同。例如，在推挽式電路中，由于上下兩個晶體管交替導(dǎo)通，振鈴現(xiàn)象相對較弱；而在半橋式電路中，由于只有一個晶體管導(dǎo)通，振鈴現(xiàn)象相對較強(qiáng)。

如何優(yōu)化振鈴現(xiàn)象？

1.選擇合適的開關(guān)管：選擇具有較低寄生電容和電感的開關(guān)管，可以減小振鈴現(xiàn)象。此外，還可以選擇具有較低開關(guān)損耗和較高開關(guān)速度的開關(guān)管，以提高電路的整體性能。

2.優(yōu)化電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：根據(jù)實(shí)際需求，選擇合適的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。例如，在需要較大輸出功率的應(yīng)用中，可以選擇推挽式或全橋式電路；在需要較小輸出功率且對效率要求較高的應(yīng)用中，可以選擇半橋式或單端反激式電路。

3.采用濾波器：在開關(guān)電源的輸出端添加濾波器，可以減小輸出電壓和電流的波動，從而減小振鈴現(xiàn)象。常用的濾波器有LC濾波器、陶瓷濾波器和π型濾波器等。

4.采用軟開關(guān)技術(shù)：軟開關(guān)技術(shù)是指在開關(guān)過程中，電壓和電流的變化較為平滑，從而減小振鈴現(xiàn)象。常見的軟開關(guān)技術(shù)有零電壓轉(zhuǎn)換（Zero Voltage Switching，ZVS）、零電流轉(zhuǎn)換（Zero Current Switching，ZCS）和零電壓零電流轉(zhuǎn)換（Zero Voltage Zero Current Switching，ZVZCS）等。通過采用軟開關(guān)技術(shù)，可以有效減小振鈴現(xiàn)象，提高電路的效率和可靠性。

5.采用同步整流技術(shù)：同步整流技術(shù)是指利用專用的同步整流管替代傳統(tǒng)的肖特基二極管進(jìn)行整流，從而減小整流損耗和振鈴現(xiàn)象。同步整流管具有較高的導(dǎo)通電阻和較低的反向恢復(fù)時間，可以實(shí)現(xiàn)低損耗、高效率的整流。

6.采用諧振轉(zhuǎn)換器：諧振轉(zhuǎn)換器是一種基于諧振原理的開關(guān)電源拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過在開關(guān)電路中引入諧振元件，可以實(shí)現(xiàn)電壓和電流的平滑轉(zhuǎn)換，從而減小振鈴現(xiàn)象。諧振轉(zhuǎn)換器具有較高的效率和較寬的頻率調(diào)整范圍，適用于各種高頻、高效、高功率密度的應(yīng)用場合。

總之，開關(guān)振鈴是開關(guān)電源中的一種常見現(xiàn)象，其原因主要與寄生電容、電感、開關(guān)速度和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。通過選擇合適的開關(guān)管、優(yōu)化電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、采用濾波器、軟開關(guān)技術(shù)和同步整流技術(shù)等方法，可以有效減小振鈴現(xiàn)象，提高開關(guān)電源的性能。