反激式開關電源RCD吸收電路原理講解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-04-29
單端反激式開關電源具有結構簡單，輸入輸出電氣隔離，輸入電壓范圍寬，易于實現多路輸出，可靠性高，成本低等優點而廣泛應用于中小功率場合。但由于反激變壓器漏感影響，其功率開關管在關斷時將引起電壓尖峰，必須用鉗位電路加以抑制，因此RCD鉗位電路以其簡潔易實現多用于小功率場合。
圖 1和圖 2分別為反激電路中的RCD鉗位電路和電容C兩端的電壓波形。
圖 1反激中的RCD鉗位電路
圖 2 電容兩端波形
1.漏感的抑制
變壓器的漏感是不可消除的，但可以通過合理的電路設計和繞制使之減小。設計和繞制是否合理，對漏感的影響是很明顯的。采用合理的方法，可將漏感控制在初級電感的2％左右。
設計時應綜合變壓器磁芯的選擇和初級匝數的確定，盡量使初級繞組可緊密繞滿磁芯骨架一層或多層。繞制時繞線要盡量分布得緊湊、均勻，這樣線圈和磁路空間上更接近垂直關系，耦合效果更好。初級和次級繞線也要盡量靠得緊密。
勵磁電感LM同理想變壓器并聯，漏感LK同勵磁電感串聯，變壓器中漏感能量不能傳遞到副邊，若不采取措施，漏感將通過寄生電容釋放能量，引起電壓過沖和振蕩，引起EMI。為抑制其影響，可在變壓器初級并聯RCD鉗位電路。
2.鉗位電路的工作原理
引入RCD鉗位電路，目的是消耗漏感能量，但不能消耗主勵磁電感能量，否則會降低電路效率，因此在電路設計調試過程中要選擇恰當的R及C的值，以使其剛好消耗掉漏感能量。
下面將分析其工作原理。
當開關管Q關斷時，變壓器初級線圈電壓反向，同時漏感LK釋放能量直接對C進行充電，電容C電壓迅速上升，二極管D截止后C通過R進行放電。
若C值較大，C上電壓緩慢上升，副邊反激過沖小，變壓器能量不能迅速傳遞到副邊；若C值特別大，電壓峰值小于副邊反射電壓，則鉗位電容上電壓將一直保持在副邊反射電壓附近，即鉗位電阻變為負載，一直在消耗磁芯能量，此時電容兩端波形如圖 3 (a)所示。
圖 3 電容兩端波形
若RC過小，則電容C充電較快，且C將通過電阻R很快放電，整個過程中漏感能量消耗很快，在Q開通前鉗位電阻則成為變壓器的負載，消耗變壓器存儲的能量，降低效率，電容C兩端波形如圖 3(b)所示。
若RC值取值比較合適，到開關管Q再次開通時，電容C上電壓剛好放到接近于變壓器副邊反射的電壓，此時鉗位效果較好，電容C兩端波形如圖 3 (c)所示。
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