MOS 管振铃现象：成因、危害与解决办法

什么是 MOS 管振铃现象

当使用 MOS 管作为电子开关时，单片机输出的 PWM 波形本应是规整的方波信号，但实际却出现了不稳定的波形。在波形的上升沿和下降沿会出现不同程度的一小段震荡，这种现象就被称为 MOS 管的振铃。振铃现象的危害不容小觑，如果振铃的峰值超过 MOS 管 G 端的耐压值，GS 之间就会被击穿，从而导致 MOS 管损坏。要判断振铃峰值是否会击穿 MOS 管，需要查看 MOS 管手册中 VGS（栅源电压）的相关内容。例如，某型号的 MOS 管 G 与 S 之间电压为 20V，一旦超过这个电压，就容易造成 MOS 管损坏。

振铃现象的产生原因

振铃的产生类似于 LC 振荡，要形成 LC 振荡必须满足三个条件：电容、电感和电源。电容是指 G 和 S 之间存在的 pF 级别的小电容；电源则是 IO 口输出的 PWM 波，在 PWM 波上升沿期间，电容会被充电，下降沿期间，电容会放电。从示波器的图像可以看到，振铃就发生在 PWM 波上升沿和下降沿之后的一段时间。而电感方面，由于电路必然存在回路，这个回路可以看成是一匝线圈，这种电感被称为寄生电感或杂散电感，它分布在电路的各个地方。这样，电容、电感和电源共同构成了 LC 振荡回路，从而导致了振铃现象的产生。

如何减小振铃现象

为了减小 MOS 管的振铃现象，可以采取以下几种措施：

1. 减小杂散电感：在 PCB 布线时，应尽量减小环路面积和环路周长。为了缩短周长，要让驱动电路尽量靠近 MOS 管。这样可以有效降低寄生电感对电路的影响，从而减小振铃的幅度。

   

2. 并联 TVS（瞬变电压抑制二极管）：在 GS 两端并联 TVS，可以将电压限制在安全范围内。当振铃峰值超过 TVS 的钳位电压时，TVS 会迅速导通，将多余的能量释放掉，从而保护 MOS 管不受损坏。
3. 添加小电阻：在电路中加入类似 R2 的小电阻，可以消耗振荡的能量，电阻越大振幅越小。但电阻并不是越大越好，过大的电阻会导致 MOS 管发热，影响其性能和寿命。

   

总之，了解 MOS 管振铃现象的产生原因，并采取有效的措施来减小振铃，对于保障电路的稳定性和可靠性至关重要。在实际的电路设计中，需要综合考虑各种因素，选择合适的解决方案。