一种实用快捷的Snubber设计方法

摘要：本文介绍 RC 吸收电路（Snubber）抑制开关振铃的原理与作用，详细阐述其设计三步法（确定寄生参数、选取电阻、选择电容），并以 LM5119 缓冲电路为例进行实测分析，强调选用高频特性好的元件以优化效果。

1、什么是Snubber

由于寄生参数的存在，开关电源电路在开关动作瞬间会产生开关振铃。

RC吸收电路也叫RC缓冲电路（RC Snubber），是一种电阻（Rs）与电容（Cs）串联，并与开关并联连接的电路结构，也称为RC吸收器。RC吸收电路用于改进电力电子器件开通和关断时刻所承受的电压、电流波形，其主要作用包括抑制开关过程中产生的电压尖峰和电流尖峰、减少开关损耗、降低电压变化率（dv/dt）和电流变化率（di/dt），以及减少电磁干扰（EMI）。

该电路在电力电子和开关电源等领域有广泛应用，常用于保护晶闸管、IGBT、MOSFET等开关器件。RC吸收电路的设计需要根据具体的电路参数（如工作电压、开关频率、寄生电感等）选择合适的电阻和电容值，通常需要在抑制效果与电路效率（功耗）之间进行权衡。

2、设计步骤

1）需要确定Figure 3中的LR和CR

首先测量初始振铃频率。

然后在 Snubber 将要放置的位置上，放置一个 Cadd，如图 7 所示，因此新的可测得的振铃频率表达式为：

以上两式中，仅 LR 和 CR 为未知量，故可通过两式联立，解得 LR 和 CR。

2）选取合适的R值

使得 R 值近似于：

注意，电阻的封装应考虑散热。使得电阻功率等级大于电阻上损耗。电阻损耗表达式为

3）选择合适的电容值Csnub

如前文所说，电容值的选择是振幅抑制和控制损耗的折中。可选择以式（11）作为起点，根据损耗情况和振幅抑制效果，进行进一步的调整：增大电容抑制振幅，减小电容提高效率。

3、LM5119缓冲电路设计实例

以 LM5119 EVM 为例，测试条件为 Vin = 16V， Vout = 10V， Iout = 1A。

通过示波器读出开关上升沿波形，如Figure 8。可知，f1 = 93MHz。

在 EVM 原有的空置的 Snubber 位置上增加一个新的 220pF 的电容后。新的波形如 Figure 9，f2 = 75MHz。故可解得 LR = 7.5nH，CR = 387pF。

由式(9)得：

故可取 R = 2.2Ω。再由式（11），选择接近的 Csnub = 3.3nF。

最后得到的振铃波形如 Figure 10 所示，可见振铃幅度大大减弱。另外，值得注意的是，该实验结果效果比仿真结果略差。主要原因是 Snubber 本身也会导入寄生电感，削弱了 Snubber 的效果。因此在实际的操作中，Snubber 电路需要尽量选择高频特性好的电阻与电容。

来源：硬件工程师炼成之路。如若喜欢这篇文章，不妨留下您宝贵的点赞，这将是对我莫大的鼓励。