解析反激電源MOS管振鈴現(xiàn)象-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2021-07-16
有技術(shù)人員拋出這么一個問題：反激電源MOS管D-S之間電壓波形產(chǎn)生的原因？
這是一個典型的問題，本質(zhì)原因就是功率級寄生電容、電感引起的諧振，然而幾天后我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時我并沒有充分理解問題，這位朋友所要了解的問題其實應(yīng)細(xì)化為：為什么會有兩次諧振，諧振產(chǎn)生的模型是怎樣的？
如下為反激式電源實現(xiàn)方案，該方案采用初級側(cè)穩(wěn)壓（PSR）技術(shù)，
Q1導(dǎo)通時，變壓器初級電感存儲能量，輸出續(xù)流二極管Dfly反向偏置，Cout輸出能量給負(fù)載；
Q1關(guān)斷時，變壓器初級線圈釋放能量，輸出續(xù)流二極管正向偏置，向輸出端提供電能；
開關(guān)電源產(chǎn)生振鈴的主要原因在于非理想器件存在功率級寄生電容、電感。
所謂諧振，即：在MOS管開通、關(guān)斷切換的過程中，寄生電感將能量傳遞給寄生電容進(jìn)行充電，充電結(jié)束后寄生電容又釋放電能給寄生電感儲能，如此循環(huán)往復(fù)。
下面圖片中，有2次諧振，
第一次諧振
該諧振產(chǎn)生的時間點在MOS管關(guān)斷的瞬間，等效諧振電路如下：
Loop：初次級間的漏電感、初級勵磁電感、功率MOSFET封裝電感之和
Coss：MOS管寄生電容、線路寄生電容
第二次諧振
這是開關(guān)電源DCM模式特有的一個振鈴現(xiàn)象，
此處你必須要了解開關(guān)電源電感如下兩種模式：
CCM：連續(xù)導(dǎo)通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間不會到達(dá)0；
DCM：斷續(xù)導(dǎo)通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間到達(dá)0。
在DCM模式下，當(dāng)MOS管關(guān)斷，且在次級反射電流消耗為0之前，次級線圈輸出相位的電壓高于實際輸出電壓；
當(dāng)反射電流消耗為0，即次級線圈電流消耗為0時，實際輸出電壓由輸出電容提供，此時次級輸出相位的電壓等于0，在次級輸出相位電壓由高于輸出電壓到等于0的變化過程中，會出現(xiàn)電壓的衰減振蕩，而該衰減振蕩會耦合到初級線圈并加載在MOS與線圈連接的開關(guān)節(jié)點處。
由于該諧振給MOS管的寄生電容充電，若MOS在此時導(dǎo)通，則可能碰到寄生電容電位被充到較高的時刻，此時寄生電容所充電的能量若被直接導(dǎo)到GND會造成MOS管的導(dǎo)通損耗，針對該問題，誕生出了準(zhǔn)諧振技術(shù)，即：DCM模式下，初級側(cè)MOS在開關(guān)節(jié)點諧振電壓擺幅的谷底附近導(dǎo)通。
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