本文接著上次的Why用超級結(jié)MOSFET時柵極會振蕩？如何解決？ 來繼續(xù)為大家講解如何調(diào)整PCB布局以降低超級結(jié)MOSFET輻射。
最大限度降低器件和印刷電路板(PCB)的寄生電感和電容是重要的設(shè)計考慮因素，可減少不希望的噪聲。要在不同應(yīng)用中驅(qū)動快速開關(guān)超級結(jié)MOSFET，必須對器件寄生效應(yīng)影響和PCB布局寄生效應(yīng)影響都了解。設(shè)計適合快速開關(guān)超級結(jié)MOSFET的柵極驅(qū)動電路時有許多因素需考慮。關(guān)于最大限度減少不必要的噪聲有幾項主要準則。
在某些情況下，比如輸入電壓瞬變或短路，MOSFET所承受的高di/dt和dv/dt可能會導(dǎo)致開關(guān)特性異常或器件損壞。圖1顯示的是關(guān)斷瞬態(tài)期間PFC電路中超級結(jié)MOSFET的振蕩波形。器件和電路板中的寄生元件毫無疑問是引起不必要振蕩和噪聲的主要原因。在這種情況下，增大柵極電阻能夠抑制峰值漏源極電壓并防止由超級結(jié)MOSFET的引腳電感和寄生電容引起的柵極振蕩。而且還能在導(dǎo)通和關(guān)斷期間減緩電壓上升速率(dv/dt)和電流上升速率(di/dt)。不利的是，額外的外部柵極電阻也會影響MOSFET中的開關(guān)損耗。隨著工作開關(guān)頻率增大，控制開關(guān)損耗就很重要了，因為器件必須達到目標應(yīng)用所要求的最高效率。
圖1：使用超級結(jié)MOSFET的PFC電路的劇烈振蕩波形
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避免振蕩的另一種重要方法是最大限度降低器件和電路板的電感。正確配置柵極驅(qū)動電路對于操作MOSFET的同時最大限度減少不必要噪聲非常重要。有兩種柵極驅(qū)動器可以考慮。(a)柵極驅(qū)動電路最適合快速可變導(dǎo)通和關(guān)斷。盡管實施起來更為簡單，但快速關(guān)斷瞬態(tài)和較大的柵極關(guān)斷環(huán)路仍可形成高di/dt，造成源極電感上的高壓降(Ldi/dt)會引起柵極振蕩。從而帶來一些副作用，比如出現(xiàn)電壓/電流尖峰或EMI性能惡化。另一種快速導(dǎo)通和快速關(guān)斷的柵極驅(qū)動電路是(b)PNP晶體管關(guān)斷柵極驅(qū)動電路。該更為有效的配置可最大限度降低較小柵極驅(qū)動環(huán)路中的源極電感，而且仍能實現(xiàn)快速關(guān)斷。
圖2：柵極驅(qū)動電路和布局
要實現(xiàn)平衡，重要的是要具有優(yōu)化的柵極驅(qū)動電路，因為功率MOSFET是柵極控制型器件。下列建議對于實現(xiàn)高效率（無電壓尖峰）和低電磁干擾（因快速開關(guān)MOSFET產(chǎn)生）非常重要。
快速超級結(jié)MOSFET的布局準則概要
●要實現(xiàn)超級結(jié)MOSFET的最佳性能，需要優(yōu)化的布局
●柵極驅(qū)動器和Rg必須盡可能地靠近MOSFET柵極引腳。
●將電源GND 和柵極驅(qū)動器GND分開。
●最大限度降低PCB上的寄生電容Cgd和源極電感。
●對于并聯(lián)超級結(jié)MOSFET，必須采用對稱布局。
●通過增大Rg或使用鐵氧體磁珠減緩dv/dt和di/dt
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如何調(diào)整PCB布局？降低超級結(jié)MOSFET輻射、提高效率
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Why用超級結(jié)MOSFET時柵極會振蕩？如何解決？
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