RC snubber即为电阻和电容组成的缓冲电路，它是Mosfet开关电路中极为常见的过冲和振铃的解决方案。本文将按照下面的思路来探讨下RC snubber的相关话题。
- Mosfet开关电路中的过冲和振铃的影响及形成原因
- RC snubber电路的设计方法
- RC snubber电路的计算工具
一. Mosfet开关电路中的过冲和振铃的影响及形成原因
在下面的Mosfet组成的半桥电路驱动感性负载时，经常会在Vout上观测到右侧图中的过冲和振铃波形，这不期望的电压不仅会对Mosfet及负载造成过压的风险，而且会增加Mosefet的开关损耗及电磁兼容中传到及空间的辐射量。
要想解决这个问题，那么就要先了解过冲和振铃的成因。实际应用中，元件及电路的一些寄生效应是不可忽视的，Mosfet中寄生的体二极管，PCB 走线电感和器件封装电感等组成的寄生电感L_lk，以及Mosfet中C_oss等效出的寄生电容C_lk就是过冲和振铃的罪魁祸首。那么来看下他们是如何“作案”的？
电压过冲的形成原因：
下面的电路的工作过程可以分解成几个阶段：
- T1之前：Mosfet M1由导通到关闭，体二极管D3进入续流阶段，体二极管中的电流IF为正，此时D3中的反向回复电荷增多。
- T1~T2：Mosfet M2导通，M2中电流升高，由于感性负载中的电流不能突变，所以体二极管中的电流IF下降。
- T2~T3：当体二极管中的电流IF下降到零时，由于体二极管的方向恢复电荷需要重新组合，电流会继续向负方向发展，直到重组完成，达到反向恢复最大电流I_rrm值。
- T3~T4：输出电压Vout将随着Mosfet M2的完全导通而上升，M1体二极管D3的VF将达到最大，二极管反向截至，电流恢复到零，这一过程会引起输出电压的过冲。
- T4之后M1的提二极管D3完全关闭。
电压振铃的形成原因：
电路中寄生的电容C_lk和寄生的电感L_lk组成了LC震荡电路，再加上体二极管产生的电压过冲作为震荡的激励，所以输出电压将会出现文章开头所示的振铃现象。
二. RC snubber电路的设计方法
知道问题产生的机理，问题的解决就好办的多了。我们可以选择拥有较低反向恢复电荷的Mosfet元件，可以通过PCB走线的优化降低寄生的电感，也可以通过RC snubber电路来快速将能量快速消耗掉。
加入RC snubber电路就是要调节LC振荡器的阻尼系数，将能量快速释放掉，缩短振铃的幅值和时间。如下图中，如果阻尼系数=0，则振荡将无限期进行下去，通常我们选择阻尼系数=1进行计算。
下面展示了不同RC的值对振铃的抑制效果。PS：可以介绍LTspice仿真软件进行先期的调试，缩短问题解决时间。
可以根据下面表格中的“七步法”来进行缓冲电路RC的确定。
三. RC snubber电路的计算工具
同时也提供了计算工具，为电路的设计带来便捷，有需要的朋友在本文的下方下载。
希望本文的介绍能够对你有所帮助，欢迎在文章下方进行留言讨论。