
进行一个高频大功率LED驱动电路的简单测试实验STM32输出一个PWM给到MOS管然后LED正极接板子的5V负极接MOS管的D极S极接地在反复拉动亮度条时(调整PWM占空比使用板子上面5V的一个模块会莫名其妙断电。使用万用表测试电压在拉动亮度条时突然5V对地电压变成0V赶紧拿来示波器查看MOS管的D极对地波形发现有很大的振铃现象。然后在MOS管的D、S间并联一个RC吸收电路RC Snubber在高频大电流的开关电路中作为“尖峰吸收器”、“振铃阻尼器”的角色保护MOS管以及改善电磁兼容性。1nf10Ω这个RC网络也被称之为RC吸收电路或者RC缓冲电路。作用一吸收尖峰保护MOSFET在高速开关下MOSFET关断的瞬间电路中的杂散电感会产生一个极高的电压尖峰专业上称为“漏感尖峰”。电容C储能1nF电容会为这个尖峰提供一个低阻抗的泄放通道迅速吸收尖峰能量将电压钳位在安全水平防止MOSFET被击穿。电阻R耗能10Ω电阻的阻值相对较小它的任务是将电容吸收过来的尖峰能量以热能的形式消耗掉而不是让这些能量在电路中来回反弹形成振荡。作用二阻尼振铃降低EMI开关节点产生的振铃Ringing是高频噪声和电磁干扰EMI的主要来源。RC网络作为一个阻尼器它能有效地“拉住”这个振铃让电压波形迅速恢复稳定从而降低电路对外界的电磁干扰。增加后效果显著振铃得到了抑制。后续设计中可以把LED正极的24V输入中的0Ω电阻改为47uH的电感减小纹波电流与尖峰另外在D、S之间加入一个反向二极管作为续流作用。在保证LED的负极与外部电源有功率地的同时为了保障STM32稳定运行可以将GND_PWR1通过一个并联的R10K、C0.1uf的RC网络。虽然已经在MOS管的D-S间加了10Ω1nF的吸收电路专打差模尖峰但10kΩ电阻上并联0.1µF电容解决的是完全不同的威胁——外部线缆耦合的共模高频噪声。10kΩ电阻对高频噪声是“断路”10kΩ对于直流和低频是良好的通道但对于几百kHz到MHz级别的高频噪声来自外部开关电源、手机射频、电机火花它呈现高阻抗。噪声无处可去会通过寄生电容耦合进板子GND干扰STM32的ADC或时钟。0.1µF电容提供“高频泄洪通道”这颗电容对高频噪声阻抗极低。当外部电源线上有高频尖峰时它能把噪声短路回外部电源负端让噪声在进入板子内部之前就被旁路掉。1nF电容管差模振铃0.1uF管共模噪声。