2500字深度解读Buck电路的EMI高风险区-紫色区域

摘要

本文讨论了Buck电源中紫色 区域作为EMI高风险区的理解，并提出了与传统解释不同的观点。紫色 区域并非仅由红蓝两种不同时间、不同回路的区域叠加而成，而可能存在其他回路衔接这两个回路。文章基于时间维度分析Buck电源的SW波形，并指出死区时间不仅是为了避免上管和下管同时导通，还可能与EMC有关。作者提供了另一种解释，暗示死区时间可能与EMI高风险区有更深的联系，尽管具体内容未详细阐述，但这一观点为电源设计和EMC分析提供了新的思考角度。

正文

硬件微讲堂的同学应该对上图比较熟悉了，毕竟在前面的一系列电源相关的文章中多次提到Buck电源的两个回路。关于上图中的“紫色 区域”，之前已经发过一篇文章《电源EMC专辑：2400字解读“Buck电路的EMI高风险区”》，今天我们想从EMC层面再谈一谈上图中紫色 区域，提出和之前文章所述不一样的理解。

   

一道问题

   

   

照例，先抛出来一道问题：已知紫色 区域是Buck电路的EMI高风险区，那么紫色 区域只是单纯地把两个不同时间（上管导通下管关断和上管关断下管导通）不同回路（红色回路和蓝色回路）的高di/dt或高dv/dt区域叠加在一起，围成了所谓的EMI高风险区？

或者换一种问法：在Buck电路中，仅仅是因为上述红蓝两种回路造就了紫色 区域，是否存在另外的回路将红蓝回路衔接起来？

我不确定自己有没有把问题表述清楚，更不确定同学们在此之前有没有考虑过这个问题。反正在做硬件开发的过去很多年里，我是没有考虑过。但是随着对电源设计和EMC分析理解的加深，问题慢慢浮现出来。我觉得自己有必要把这个问题抛出来，并尽可能把问题的内在逻辑讲清楚。

   

常规解释

   

   

下图是Buck电源的SW波形，我们基于时间维度适当做一下切分。

红色回路的状态是上管导通，下管关断，其时间区间为t1：SW为高的时间，蓝色回路的状态是上管关断，下管导通，其时间区间为t2：SW为低的时间。而在t1和t2之间还有一个极短的时间t3：死区时间。死区时间正是衔接两个回路（两种状态）的润滑剂。

在死区时间，都发生了什么事情呢？

常规的解释是：为了避免上管和下管同时导通带来的炸机灾难，故意在上管关断之后和下管导通之前故意插入一小段时间。在此时间内，通过下管自带的体二极管续流来完成电流的持续传导。

这个解释，丝毫看不出和EMC有半毛钱关系。今天，我们来尝试给出另外一种解释。

PS：如下看到的内容及思路，可能和在其他文章中看到的内容有所区别，可能存在分歧，包括和我自己前面写的文章《电源EMC专辑：2400字解读“Buck电路的EMI高风险区”》的思路都不一样。但是我认为今天我们讨论的内容是正确的，而且是有理论依据的。

   

另辟蹊径