开关电源GS波形分析：打造可靠电源设计

一、前言

要想设计好一款开关电源，从元器件选型、拓扑结构结构选择，再到PCB设计画板，最后测试调试优化，过程要经历很多，另外还要测试相关的波形验证所选元器件余量是否足够，例如对于反激式的开关电源，开关管的GS电压不仅与变压器匝数比有关，也与输入电压有关，通过测试开关电源相关波形可以知道处于CCM模式还是DCM模式。

但是对于非芯片构成开关反激式电源，选择MOS开关管尤为重要，不仅要考虑到GS两端电压，同时还要兼顾散热等问题，那么对于设计时候对于GS波形有哪些需要注意的呢？

二、MOS管GS波形分析

开关电源驱动管一般都是MOS管，耐压一般在600V到700V左右，也有1000以上的，不论是集成的开关芯片还是单独的MOS管驱动，驱动MOS管的波形基本上都是PWM信号，如下图左图，这是芯片驱动的典型信号，但是你用示波器测量MOS管GS两端波形时候你会发现会出现一段尖峰，出现了一段振荡信号。

我们直接看一下开关电源主控制部分，Q1是开关管，R4是驱动电阻

首先我们先来看一下MOS管的等效电路，可以看出在GS和DS间存在一个寄生电容

因此，在实际电路当中，驱动MOS管要考虑本身存在即寄生电容C，同时在PCB线路当中还会出现寄生电感L，再加上一个驱动电阻以及铜箔阻抗构成的等效电阻，这时候就会出现RLC振荡。

综合各种因素，在实际反激式开关电源当中，测试DS两端电压波形时候会是下面这样的波形，我们来看一下红色圆圈的波形，其实这是​输入电压+变压器次级反射电压+漏感尖峰电压+各种寄生电容等产生电压​的综合表现结果，因此在选择MOS管或者开关集成芯片时候，开关管的耐压值需要根据DS电压来确定余量是否足够。

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