原來BUCK變換器電壓尖峰是這樣產(chǎn)生的

BUCK變換器在一些大功率的開關電源電路設計中，是非常常見的設計元件之一，其本身具有高轉化率、高適應性等優(yōu)勢，能夠為工程師的產(chǎn)品設計研發(fā)帶來極大幫助。然而，即便是BUCK變換器，也同樣會受到電壓尖峰問題的困擾。本文將會就BUCK變換器的電壓尖峰問題產(chǎn)生原因，展開簡單分析和總結。

BUCK變換器在開關電源產(chǎn)品的實際應用過程中，很容易因為雜散電感較大而引起電流變化率的增大，并進一步形成電壓尖峰。電壓尖峰的存在將會導致開關器件遭受較大的電壓應力。在開關管開通瞬間，主開關管和處于反向恢復過程的續(xù)流二極管有瞬間的直通現(xiàn)象，產(chǎn)生很大的沖擊電流，容易導致器件的電擊穿及熱損壞。

圖1 BUCK變換器電路原理圖

上圖圖1是一個應用了BUCK變換器的開關電源電路原理圖，如圖所示，在實際電路連線中，電路的輸入回路至開關管V的集電極和發(fā)射極之間的導線上存在一定的雜散電感，等效于圖1中的LS。在開關管V導通時，輸入電流iI經(jīng)過LS，產(chǎn)生一個感應電壓ULS，極性為左正右負。V關斷期間，電流將迅速減小至零，導致產(chǎn)生很大的di/dt，LS上產(chǎn)生很高的ULS，極性變?yōu)樽筘撚艺釉赩的集電極和發(fā)射極上，致使V管兩端產(chǎn)生很高的電壓尖峰，此時有公式：

由上文中所給出的這一計算公式可以看出，由于LS的存在，在輸入電流一定的情況下，開關電源中的開關管V的關斷速度越快，其輸入電流越大，電壓尖峰越大。顯然LS限制了電源功率等級和開關頻率的進一步提高。由此產(chǎn)生的電壓尖峰對開關管V危害很大，它會使V的關斷損耗增加，整機效率降低，甚至損壞開關管。

通過上文中的介紹我們可以看到，電壓尖峰對BUCK變換器所造成的損害是非常大的，因此這也就需要工程師們采取一些對應措施盡可能的減少這一現(xiàn)象的發(fā)生。在明天的知識分享中，本文將會就幾種常見的抑制BUCK變換器電壓尖峰的方法展開總結，歡迎大家繼續(xù)關注。