发布时间：2021-12-27 阅读量：1441 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理
如下图所示为功率级PCB设计中由元件引线和非优化布局引起的寄生电感和电容。这些PCB寄生效应会导致电压振铃，从而导致MOSFET上的电压应力。
功率级半桥中的寄生电感和电容。
振铃的原因之一是二极管反向恢复。由快速开关引起的高电流变化率可能导致高二极管反向恢复电流。反向恢复电流流经寄生布局电感。由FET电容和寄生电感形成的谐振网络引起相位节点振铃，减少了电压裕度并增加了器件的应力。如图所示为由于电路寄生效应引起的具有分立MOSFET的相位节点电压振铃。
使用电源模块时，具有连接两个MOSFET的开关节点夹将高侧和低侧MOSFET之间的寄生电感保持在绝对最小值。在同一封装中使用低侧和高侧FET可最大限度地减少PCB寄生，并减少相节点电压振铃。使用这些电源模块有助于确保平滑的驱动MOSFET开关，即使在电流高达50A时也不会出现电压过冲，如图所示。
具有分立MOSFET的相节点电压振铃和电压过冲
带有电源模块的清洁相位节点切换波形
低PCB损耗，PCB寄生电阻降低
功率块有助于减少PCB中高电流承载轨道的长度，从而减少轨道中的功率损耗。
让了解分立FET的PCB轨道要求。顶部和底部分立MOSFET之间的PCB轨道连接导致PCB中的I2R损耗。图5所示为将顶部和底部分立MOSFET并排连接时的铜轨道;这是可将电机绕组连轻松连接到PCB的常见布局之一。连接相位节点的铜面积的长度为宽度的两倍(轨道宽度取决于电流，轨道宽度通常受电路板的外形尺寸限制)。或者，可以上下排列顶侧和底侧分立MOSFET，保持在相位节点之间。但是由于需要提供将电机绕组连接到相位节点，可能无法减少轨道长度，并且这种布置可能不适合所有应用。
若设计的PCB铜厚度为2oz(70μm)，则连接图5所示的相位节点的单层PCB轨道将具有约0.24mΩ的电阻。假设轨道存在于两个PCB平面中，则等效PCB电阻为0.12mΩ。对于三相功率级，有三个这样的PCB轨道。也可对直流电源输入和返回轨道进行类似的分析。
电源模块具有单个封装中的顶侧和底侧MOSFET，以及通过封装内的金属夹连接的相位节点，可优化寄生电阻，并为布局提供灵活性，并可节省最小的0.5至1mΩ的总PCB电阻。
具有分立MOSFET的典型相位节点轨道长度
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