【導讀】buck電路是初學電路設計最常接觸，也是最容易上手的電路。設計過程中難免會遇到各種問題。其中buck電路尖峰過大，下管尖峰高就是其中最關鍵的問題。本文主要針對buck電路尖峰過大的問題，對解決方案進行了詳解。希望能對初學者有所幫助。
圖1
首先讓我們先來看例子，圖1只是用來說明拓撲，參數請不要作為參考。圖2為測試圖片，其中黃色通道為下管應力，綠色的為上管開通的時刻，尖峰隨功率的增加而增加。 
圖2
現在能驗證的是10Ω+1nF的RC吸收對尖峰基本不起作用，改變下管的驅動電阻沒有作用，只有把上管的驅動電阻增加到100Ω，下管的尖峰才會有所減少，在功率部分，電壓尖峰和PCB布局有很大關系。畫出把兩個功率回路就能非常清晰的看到。這里指的是需要考慮功率回路的雜散電感等參數的影響。還有一個就是需要考慮上下MOSFET驅動直通的風險。對于上管的DS上升過快，對下管驅動造成的干擾，如果沒有超過下管gs開通門限是沒有問題的。增加死區并不會減少干擾，只減慢關斷速度，或者對尖峰進行鉗位增加死區時間是沒有用的，通過硬件調節電容把死區時間由原來的1uS增加到2.5us，帶來的只是一個震蕩，尖峰并沒有減小的趨勢，這個震蕩有辦法消除嘛？圖3是下管的對應的GS和DS。
圖3
增加上管的驅動電阻，要80Ω以上，DS上升時間要達到3us左右，對應的下管尖峰才會有明顯改善，但損耗會變得較大。同時驅動電阻加大，關斷速度變慢，從而使DI/DT變小，由寄生電感導致的電壓尖峰也自然變小。不過驅動電阻增加，效率會有所降低，所以需要特別關注管子的熱問題。 可以看到硬件調節電容是并在下管的G極上，這個電容要并在上管上才有消除尖峰的作用。實際上加電容實現的是移相，一邊死區大了另一邊的直通也大了所有最好還是通過軟件調真正的死區，最終要實現的是下管先關斷并延遲1-3us后上管再開啟。
總的來說，Buck續流管存在的這種尖峰問題可以通過以下三個方法來解決。第一、可通過并聯TVS管解決（簡單有效，但是要犧牲效率）；第二、可通過加有源吸收的方式解決（線路要復雜一點，但基本不會犧牲效率）。第三、加RCD無源吸收（簡單，但參數需要優化）。
從效果和成本上來看，方法一最簡單省事，方法二效果最好，方法三最便宜。
本質上這個尖峰是上管source到續流管之間的雜散電感L,與續流管ds之間的雜散電容C，還有上管的導通電阻R，產生的RLC諧振，阻尼系數為ξ＝0.5*R*√C/L，當阻尼系數ξ＜0.01時，那個尖峰的峰值接近輸入電壓的兩倍，從RLC入手，朝阻尼系數增大的方向努力，比如增大R,減小L,增大C（改善布局，續流管并電容，換導通電阻大一點的上管）。
其實只要尖峰電壓不超過管子的安全電壓，就是安全的，但EMI就會較差。
本篇文章介紹了buck電路中的電路尖峰問題解決，并通過舉例的方式幫助廣大讀者進行理解。希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲，運用文章中的知識去解決實際中遇到的問題。
相關閱讀：
buck電路的電感怎么計算？讓燒腦專家告訴你
淺談buck電路占空比與輸出電流有何關聯？
獨家分析：解說buck電路中的電感過大原因及應對方案
