反激式變換器中RCD箝位電路的路選擇分析.

1、反激式變換器中RCD 箝位電路 的工作原理圖為 RCD 箝位電路在反激式變換器中的應(yīng)用。圖中： Vclamp: 箝位電容兩端間的電壓Vin: 輸入電壓VD: 開(kāi)關(guān)管漏極電壓Lp: 初級(jí)繞組的電感量Llk: 初級(jí) 繞組的 漏感 量該圖中 RCD 箝位電路的工作原理是：當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，能量存儲(chǔ)在Lp 和 Llk 中，當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)閉時(shí)， Lp 中的能量將轉(zhuǎn)移到副邊輸出,但漏感 Llk 中的能量 將不會(huì)傳遞到副邊。如果沒(méi)有RCD箝位電路， Llk 中的能量將會(huì)在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷瞬間轉(zhuǎn)移到開(kāi)關(guān)管的漏源極間電容和電路中的其它雜散電容中，此時(shí)開(kāi)關(guān)管的漏極將會(huì)承受較高的開(kāi)關(guān)應(yīng)力。若加上RCD 箝位電路， Llk 中的

2、大部分能量將在開(kāi)關(guān)管關(guān)斷瞬間轉(zhuǎn)移到箝位電路的箝位電容上，然后這部分能量被箝位電阻 Rc 消耗。這樣就大大咸少了開(kāi)關(guān)管的電壓應(yīng)力。RCD 箝位電路的設(shè)計(jì)在 RCD 箝位電路中電阻Rc 和電容 Cc 的取值都比較大，因此，箝位電容Cc 上的電壓在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期不會(huì)有較大的變化，這樣，我們可以用一個(gè)恒定值 Vclamp來(lái)表示箝位電容兩端的電源。在此基礎(chǔ)上我們可以按以下幾個(gè)步驟來(lái)設(shè)計(jì)RCD 箝位電路。步驟一： 確定箝位電壓Vclamp圖 2 表示的是采用RCD 箝位的反激變換器的開(kāi)關(guān)管的漏極電壓。圖中： VOR ：次級(jí)到初級(jí)的折射電壓Vclamp ：箝位電容Cc 兩端的箝位電壓VBR(DSS ：開(kāi)關(guān)管的

3、漏源極擊穿電壓VINMAX ：最大輸入直流電壓由圖可見(jiàn)，箝位電壓 Vclamp 與開(kāi)關(guān)管的 VBR(DSS及輸入最高電壓有關(guān)，如果考慮0.9 的降額使用系數(shù)，可用下式來(lái)確定Vclamp 的大小步驟二： 確定初級(jí)繞組的漏感量Llk初級(jí) 繞組的 漏感 量可以通過(guò)測(cè)試來(lái)獲得，常用方法是，短路各個(gè)次級(jí)繞組測(cè)試此時(shí)的初級(jí)繞組的感量，這個(gè)值就是初級(jí)繞組的漏感量。需要注意的是，測(cè)試頻率應(yīng)采用變換器的工作頻率。當(dāng)然，批量生產(chǎn)時(shí)不可能采取逐個(gè)測(cè)試的方法，這時(shí)，可確定一個(gè)百分比來(lái)估計(jì)整個(gè)批次的漏感值，這個(gè)百分比通常是在 1%-5% 。步驟三： 確定箝位電阻Rc前文提到，箝位電容Cc 兩端的電壓可用恒定值Vclam

4、p 表示，因此箝位電阻消耗的功率為：式中： PR-clamp ：箝位電阻消耗的功率另一方面從能量守恒原則考慮，存在以下關(guān)系：式中： WR-clamp ：箝位電阻消耗的能量Wl ：初級(jí)繞組漏感中存儲(chǔ)的能量VOR ：次級(jí)到初級(jí)的折射電壓。Vclamp ：箝位電壓將能量轉(zhuǎn)換為平均功率則(3 式可變?yōu)椋菏街校?fs：變換器的工作頻率Llk ：初級(jí)繞組的漏感量Ids-peak ：開(kāi)關(guān)管的最大峰值電流 ( 即低壓滿載時(shí)的峰值電流這樣由 (2 、 (4 式就可得到 箝位電阻的計(jì)算公式 ：步驟四： 確定箝位電容Cc箝位電容 Cc 的值應(yīng)取得足夠大以保證其在吸收漏感能量時(shí)自身的脈動(dòng)電壓足夠小，通常取這個(gè)脈動(dòng)電壓為箝位電壓的5%-10% ,這樣，我們就可通過(guò)下式來(lái)確定Cc 的最小值。式中： Cc ：箝位電容Vclamp ：箝位電壓Vclamp ：箝位電容上的脈動(dòng)電壓Rc ：箝位電阻fs：變換器的工作頻率步驟五：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證上述計(jì)算結(jié)果，應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)中得以驗(yàn)證，此時(shí)應(yīng)該觀察各種輸入電壓及負(fù)載情況下的箝位電壓波形，同時(shí)還要考慮元器件的選型是否合理，比如，箝位電阻的功率選擇應(yīng)考慮 1/3 降額使用 ，箝位電容應(yīng)選擇具有低的串聯(lián)等效電阻和低的等效電感的電容，箝位二極管應(yīng)選擇反向擊穿電壓高于開(kāi)關(guān)管的漏源擊穿電壓且反向