無需緩沖器的反激式轉(zhuǎn)換器技術(shù)

利用這些假設(shè)，RCD箝位的功耗可以表示為存儲在電感器中的能量，具體如下：

公式2

換句話說，我們讓開關(guān)上的箝位電壓升得越高，總功耗越低。但是當然，我們必須對此進行平衡以防止總電壓出現(xiàn)在功率FET兩端，因此我們不能任意降低功耗。

一個典型設(shè)計可用于電壓vx等于1/2反激電壓。在這種情況下，功耗等于存儲在漏感中能量的三倍，它不是一個立即可見的結(jié)果。然而，這是一個保守的估計。它沒有解釋電感器的有損放電，也沒有解釋雜散電容。實際上，由于這些結(jié)果，該設(shè)計的箝位損失將比預(yù)期的更少。

高壓離線設(shè)計這些經(jīng)常限制使用一個最高電壓為650或700V的FET，電壓vx將將很難限制所設(shè)定的最大輸入電壓、最大電流和FET擊穿電壓。不要超過FET規(guī)定的Vds，意識到擊穿可能隨溫度變化。一些設(shè)計人員依賴于FET的雪崩能力，讓它有規(guī)律地超過擊穿電壓。這不是為可靠的電源設(shè)計推薦的。

設(shè)計步驟3――選擇箝位電阻器

緩沖器的電容器需要足夠大，以保持一個相對恒壓，同時吸收泄漏能量。除了這一考慮，其邏輯值要求不高，當緩沖器正常工作時不會影響峰值電壓。

電阻器在確定峰值電壓vx方面是至關(guān)重要的元件，因此需要根據(jù)以下公式選擇：

公式3

一個大數(shù)值電阻器將減緩箝位電容器的放電，有助于電壓提升到更高值。一個小數(shù)值電阻器將導(dǎo)致較低的箝位電壓，而功耗將增加。

設(shè)計步驟4――計算功率損耗

現(xiàn)在緩沖器設(shè)計已經(jīng)完成，但是我們經(jīng)常還需要知道上述公式中，除了最差條件電流Ip，電流的功耗是多少。使用以下公式計算某一給定峰值電流I和漏感L的已知緩沖器的電壓上升。

vx是電壓上升值，高于反激電壓，可以表示為：

公式4

功耗可以表示為：

公式5

設(shè)計步驟5――實驗驗證

設(shè)計的實驗驗證是必不可少的，因為將出現(xiàn)沒有計入公式的結(jié)果，你的電路將出現(xiàn)非理想的元件。圖3所示為箝制FET漏極電壓峰值電路的效益。

圖3. 帶有初級RCD箝位的反激式轉(zhuǎn)換器漏極電壓。

該數(shù)值還給出了一個RCD箝位限制。在箝制周期結(jié)束之后，電路恢復(fù)振鈴。采用理想的元件，這將不會發(fā)生。不過，RCD箝位的二極管有一個有限的反向恢復(fù)時間，有助于漏感電流流入二極管的相反方向，可導(dǎo)致振鈴。RCD緩沖器各種類型二極管選擇至關(guān)重要。它必須盡可能的快，具有合適的額定電壓。

這個振鈴的嚴重程度將取決于RCD二極管兩端反向施加的電壓。你允許的箝位電壓爬得越高，功耗就越低，電壓越高且dv/dt施加在二極管上，振鈴將增加。

通過采用RC緩沖器隨后的振鈴可以再一次被抑制。

總結(jié)

RCD箝位電路對所有反激式轉(zhuǎn)換器非常有用，可以減少功率FET上的壓力。要確保箝位的目的是將最差工作條件下（高電壓和最大電流極限）的電壓限制低于元件的額定電壓。本文中的設(shè)計公式排除了來自箝位設(shè)計的猜測。