PWM+MOS管驱动LED振铃干扰

进行一个高频大功率LED驱动电路的简单测试实验，STM32输出一个PWM给到MOS管，然后LED正极接板子的5V，负极接MOS管的D极，S极接地，在反复拉动亮度条时(调整PWM占空比），使用板子上面5V的一个模块会莫名其妙断电。

使用万用表测试电压，在拉动亮度条时，突然5V对地电压变成0V，赶紧拿来示波器查看MOS管的D极对地波形，发现有很大的振铃现象。

然后在MOS管的D、S间并联一个RC吸收电路（RC Snubber）在高频大电流的开关电路中，作为“尖峰吸收器”、“振铃阻尼器”的角色，保护MOS管以及改善电磁兼容性。

1nf+10Ω这个RC网络也被称之为RC吸收电路或者RC缓冲电路。

作用一：吸收尖峰，保护MOSFET

在高速开关下，MOSFET关断的瞬间，电路中的杂散电感会产生一个极高的电压尖峰，专业上称为“漏感尖峰”。

电容（C）储能：1nF电容会为这个尖峰提供一个低阻抗的泄放通道，迅速吸收尖峰能量，将电压钳位在安全水平，防止MOSFET被击穿。

电阻（R）耗能：10Ω电阻的阻值相对较小，它的任务是将电容吸收过来的尖峰能量以热能的形式消耗掉，而不是让这些能量在电路中来回反弹形成振荡。

作用二：阻尼振铃，降低EMI

开关节点产生的振铃（Ringing）是高频噪声和电磁干扰（EMI）的主要来源。

RC网络作为一个阻尼器，它能有效地“拉住”这个振铃，让电压波形迅速恢复稳定，从而降低电路对外界的电磁干扰。

增加后，效果显著，振铃得到了抑制。

后续设计中，可以把LED正极的24V输入中的0Ω电阻改为47uH的电感，减小纹波电流与尖峰，另外在D、S之间加入一个反向二极管作为续流作用。

在保证LED的负极与外部电源有功率地的同时，为了保障STM32稳定运行，可以将GND_PWR1通过一个并联的R=10K、C=0.1uf的RC网络。

虽然已经在MOS管的D-S间加了10Ω+1nF的吸收电路（专打差模尖峰），但10kΩ电阻上并联0.1µF电容解决的是完全不同的威胁——外部线缆耦合的共模高频噪声。

10kΩ电阻对高频噪声是“断路”：10kΩ对于直流和低频是良好的通道，但对于几百kHz到MHz级别的高频噪声（来自外部开关电源、手机射频、电机火花），它呈现高阻抗。噪声无处可去，会通过寄生电容耦合进板子GND，干扰STM32的ADC或时钟。

0.1µF电容提供“高频泄洪通道”：这颗电容对高频噪声阻抗极低。当外部电源线上有高频尖峰时，它能把噪声短路回外部电源负端，让噪声在进入板子内部之前就被旁路掉。

1nF电容管差模振铃，0.1uF管共模噪声。