Part 01 前言
在BUCK電路中，咱們硬件工程師們常常會遇到一個棘手的問題：開關節點SW在開關瞬間會產生劇烈的電壓振蕩和過沖，專業名稱振鈴Ringing。這種振鈴不僅是電磁干擾EMI的主要來源，其電壓尖峰還可能超過MOSFET或者BUCK芯片SW引腳的耐壓極限，導致器件損壞，危害不可謂不大。
接下來我們就結合理論分析以及仿真波形來驗證解決SW節點振鈴的方法。
Part 02 SW節點振鈴的原因
要解決問題，必先溯其根源。SW節點的振蕩是怎么來的呢？其本質是電路板上看不見的寄生電感Lp和寄生電容Cp形成了一個LC諧振回路，在開關管高速開關的激勵下產生的阻尼振蕩。
那寄生電感Lp是怎么來的呢？它主要來源于功率回路的PCB走線、元器件尤其是MOSFET的引腳和封裝。在高側MOSFET關斷、低側MOSFET導通的瞬間，環路電流的變化率di/dt極高，這條路徑上的寄生電感便被激發了。
寄生電容Cp怎么來的呢？它主要由低側MOSFET的輸出電容COSS和PCB的雜散電容構成。當高側MOSFET導通時，低側MOSFET處于關斷狀態，其COSS在SW節點和地之間尤為突出。
當電源高速開關時，就會激勵這個由Lp和Cp組成的LC諧振，從而形成了我們觀測到的高頻振蕩。
下面是一個異步BUCK電源電路，輸出電壓是5V
通過仿真我們可以得到SW節點的仿真波形：
可以發現SW節點沒有出現振鈴，為了模擬出振鈴，我們在二極管上串聯一個電感，模擬寄生電感：
重新觀察SW節點波形：
可以發現SW節點明顯出現了振鈴。
Part 03 如何解決振鈴呢？
解決振鈴，大家相信第一反應都是加個電容再串聯個電阻，也就是Snubber電路，那Snubber電路的電阻和電容該怎么選呢？有兩種方法，一種是試湊法，啥叫試湊法呢？就是放個10nF的電阻，再串聯個10nF的電容，看看效果，效果不好咱就接著換，一邊試，一邊觀察振鈴，直到湊出來一個有效果的電容值和電阻值，過程當然是麻煩點。另一個方法就是理論計算方法，字數較多，這里不做贅述，改日另開文章專門介紹。接下來我們就在SW節點放置一個10nF電容和10Ω的電阻：
看看SW節點波形的變化：可以看出SW節點負向的振鈴已經沒了。
1nF電容和10Ω的電阻：SW節點負向的振鈴又出現了
20nF電容和10Ω的電阻：SW節點關斷時間增加了
修改電阻，效果似乎不大，Snubber對下面紅圈中的振鈴始終沒啥改善，大家有什么好方法嗎？歡迎評論，改天我們再聊聊這個問題。
