前兩期說(shuō)了RCD電路，不可避免提到開(kāi)關(guān)的尖峰。由此我想到了我們最常用的電路，Buck電路。

Buck振蕩波形

Buck電路電感前面的SW波形，想必大家都測(cè)量過(guò)，總的來(lái)說(shuō)，無(wú)非下面兩種：

不論是連續(xù)模式，還是斷續(xù)模式，都會(huì)有上升尖峰或者是下降尖峰，無(wú)非是大小的問(wèn)題。

如果我們拉開(kāi)來(lái)看，尖峰可以看出來(lái)是一個(gè)振蕩波形，頻率很高。

或者更明顯的，斷續(xù)模式中，在電感電流降低為0時(shí)就開(kāi)始振蕩，幅度不小，并且頻率也不高。

對(duì)于新手來(lái)說(shuō)，可能在心里打鼓：這個(gè)振蕩莫不是有什么問(wèn)題？

上面這些振蕩，或是尖峰，要理解為什么長(zhǎng)成這樣？有沒(méi)有問(wèn)題？如何抑制？如果要詳細(xì)了解來(lái)龍去脈，其實(shí)并不是很容易。

這些波形，本質(zhì)上就是LC阻尼振蕩，這一節(jié)我們先搞明白LC阻尼振蕩的各種情況。

LC阻尼振蕩

上面說(shuō)的這些波形，產(chǎn)生的機(jī)理就是，在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)之前，電感或電容被充電。而在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)之后，電感或電容的能量需要釋放，因此會(huì)找到電路中的寄生電容或是寄生電感，再結(jié)合電路中的等效電阻，組成了LC阻尼振蕩。

Buck具體是如何構(gòu)成LRC回路的，因?yàn)樯婕暗胶芏嗉纳鷧?shù)，這個(gè)也不容易搞清楚，后面專門細(xì)說(shuō)。

這節(jié)的主題就是LC阻尼振蕩。

我們就以最簡(jiǎn)單的LRC串聯(lián)電路來(lái)舉例

這個(gè)電路其實(shí)在大學(xué)課程《電路分析》應(yīng)該有學(xué)過(guò)（好像《信號(hào)與系統(tǒng)》這門課也有），就是一個(gè)二階電路。

這個(gè)電路的波形分為四種情況，分別是：

最近get一個(gè)新技能，試著使用了一下LTspice仿真，感覺(jué)還不錯(cuò)，比Matlab方便吧。當(dāng)然，也只能說(shuō)明兩個(gè)軟件側(cè)重點(diǎn)不一樣吧，Matlab是數(shù)學(xué)工具，如果能用Matlab搞出下面的結(jié)果，理解肯定會(huì)更加的深入，但是難度更高吧。

下面來(lái)看下我做的LTspice仿真：

初始條件：L=10nH C=10nF 初始電感電流I=1A，電容電壓為0V。

根據(jù)公式2(L/C)^0.5求得臨界阻尼電阻R=2Ω。

下面我們只改變電阻R，讓R=4Ω，2Ω，1Ω，0.1Ω，0Ω，分別來(lái)看看波形：

從上圖我們可以得到振蕩頻率：

我們對(duì)比R=0.1和R=0的波形，可以看到，振蕩的周期（兩個(gè)波峰的時(shí)間差）是一樣的，都是62.8ns左右，其實(shí)這就等于LC電路的諧振頻率。

知道這個(gè)頻率有什么用呢？

我們可以根據(jù)這個(gè)得到電路中總的電感或是電容多大。

實(shí)際應(yīng)用中，我們通?？梢杂?a href="http://www.makelele.cn/v/tag/577/" target="_blank">示波器量出振蕩尖峰的頻率，然后我們可以人為并上一個(gè)電容，這時(shí)尖峰頻率肯定會(huì)發(fā)生變化，我們?cè)儆檬静ㄆ鳒y(cè)出來(lái)。

根據(jù)前后的頻率，增加的電容容量，我們就可以算出寄生電容和電感是多大。

以下是某文檔講解的snuber電路（BUCK電路中常用于去尖峰）

現(xiàn)在應(yīng)該這種方法的基本原理了吧。

本節(jié)內(nèi)容到這里就結(jié)束了，主要是理論的，后面會(huì)使用LTspice仿真，研究下開(kāi)篇說(shuō)的幾個(gè)振蕩波形，感謝大家閱讀。

責(zé)任編輯：lq6