一、RCD鉗位電路

由於(yu) 變壓器漏感的存在，反激變換器在開關(guan) 管關(guan) 斷瞬間會(hui) 產(chan) 生很大的尖峰電壓，使得開關(guan) 管受較高的電壓應力,甚至可能導致開關(guan) 管損壞。因此,為(wei) 確保反激變換器安全可靠工作,必須引入鉗位電路吸收漏感能量。

鉗位電路可分為(wei) 有源和無源鉗位電路兩(liang) 類，其中無源鉗位電路因不需控製和驅動電路而被廣泛應用。在無源鉗位電路中，RCD鉗位電路因結構簡單、體(ti) 積小、成本低而倍受青睞。反激式開關(guan) 電源的RCD鉗位電路由電阻R1、電容C1和二極管D1組成，如下圖，其中：Lk為(wei) 變壓器的漏感，Lp為(wei) 變壓器原邊繞組電感、Cds為(wei) Q1的寄生電容、T1為(wei) 變壓器、Q1是開關(guan) 管、D2是輸出整流二極管，E1是輸出濾波電容。

變壓器漏感Lk與(yu) 原邊電感Lp串聯，原邊電感Lp與(yu) 變壓器T1並聯。原邊電感Lp的能量可通過理想變壓器T1耦合至副邊，給後端負載提供能量。

但變壓器漏感Lk的能量無法耦合至副邊，隻能通過寄生電容釋放能量，引起的尖峰電壓，可以通過電阻R1吸收回路吸收能量。

1、工作原理

為(wei) 了簡化，其他的元器件已去掉，工作過程：Vin是整流之後的直流脈動電壓，當開關(guan) 管Q1關(guan) 斷時，漏極電流迅速下降，變壓器原邊電流給Cds充電，D1導通。由於(yu) C1容值遠大於(yu) Cds，所以Lk釋放的能量主要給C1充電。

由於(yu) 電容電壓具有不能突變的特性，且電容值越大電壓變化率越小，因此C1的存在，降低了開關(guan) 管漏源電壓尖峰值，減小了開關(guan) 管電壓變化率，電源的EMI也就較好。

當繞組中的電流反向時，D1截止，C1充電結束，此時C1通過R1放電，C1吸收的漏感能量通過R1來消耗。

2、Uds關(guan) 鍵波形分析

1）下圖是開關(guan) 管Q1的Vds電壓隨著時間變化的波形圖，t1時刻前也就是縱坐標為(wei) 零時候，Q1導通，由於(yu) 變壓器原邊電感較大，且電感兩(liang) 端電壓與(yu) 電流變化率成正比，因此流經漏感電流線性上升，到t1時刻，Q1斷開；

2）t1至t2時刻時，由於(yu) 變壓器原邊電感的作用，流經變壓器的原邊電流基本不變，且此時RCD鉗位電路中的二極管關(guan) 斷，輸出電路的二極管D2反向截止。

這一階段可以認為(wei) 是變壓器的原邊電流對Q1的寄生電容Cds恒流充電。

而在此時電容C1向R1緩慢放電，當漏極電壓大於(yu) 整流後的輸入電壓與(yu) 變壓器副邊的反饋電壓之和後，變壓器原邊的能量耦合到副邊，並經整流二極管D2整流，以及E1電容濾波之後開始向負載提供能量。

3）t2時刻後，ds大於(yu) 輸入電壓與(yu) C1此時的兩(liang) 端電壓之和，二極管D1導通，流經D1的電流急劇上升，同時鉗位電容C1不斷充電，直至t3時刻變壓器原邊電流下降為(wei) 零時，二極管D1再次關(guan) 斷，此時漏極電壓升至最大值。

4）t3時刻後由於(yu) 寄生電容Cds兩(liang) 端電壓大於(yu) 輸入電壓，將有一反向電壓加在變壓器原邊兩(liang) 端，因此，Cds與(yu) 變壓器原邊勵磁電感及其漏感開始諧振，諧振期間，開關(guan) 管的漏極電壓逐漸下降，儲(chu) 存於(yu) Cds中的能量的一部份將轉移到副邊，另一部分能量返回輸入電源，直到諧振結束，漏極電壓穩定至直流輸入電壓（Vin）與(yu) 變換器次級反射電壓（Vor）之和大小。

為(wei) 方便理解，對Q1關(guan) 斷時候的尖峰端Uds的波形電壓解剖分析，在下圖中，Vdsmax=Vinmax+Vor+Vspike，其中：

Vds：Q1中D與(yu) S兩(liang) 端電壓

Vin：直流輸入電壓

Vor：變壓器次級反射電壓

Vspike：變壓器初級漏感造成的尖峰電壓

3、RCD不同電阻下的波形分析

RCD鉗位電路當中，選擇合適的電阻電容對於(yu) 能量吸收以及輸出效率和芯片發熱起著關(guan) 鍵的作用，有些開關(guan) 電源是不需要RCD等其他吸收電路的，具體(ti) 電路具體(ti) 分析，去掉之後芯片內(nei) 置MOS管可能會(hui) 容易損壞，因此，一般都要增加吸收電路。

如下圖是反激式開關(guan) 電源局部電路，看看改變電阻R1阻值，Uds波形參數會(hui) 有什麽(me) 變化，取R1分別等於(yu) 360K、180K、106K，市電輸入190VAC、相同負載情況下測試的波形。

1）R1=360K

從(cong) 下圖可以看出來，在R1=360K時候，Vds=548.6V

2）R1=180K

從(cong) 下圖可以看出來，在R1=180K時候，Vds=481.0V

3）R1=108K

從(cong) 下圖可以看出來，在R1=106K時候，Vds=457.6V

從(cong) 以上三張圖可以看出，電阻越小，Vds電壓越小，這是由於(yu) 放電電流越快，因為(wei) C1吸收的能量靠電阻來消耗，但是R1過小會(hui) 增大變壓器能量損耗；

事實上，電容值過大時，電容兩(liang) 端電壓上升緩慢，變壓器原邊的能量不能快速傳(chuan) 遞到變壓器副邊；電容值過小，電容上電壓很快會(hui) 降到變壓器副邊反射電壓，在開關(guan) 管導通之前，箱位電路電阻將成為(wei) 反激開關(guan) 電源的死負載，消耗變壓器的磁芯能量，降低整個(ge) 電路效率。

二、總結

電容電阻都需要選擇合適，如電壓峰值比較大，那麽(me) 電容的電壓應力大，在滿足箱位電路功能的作用情況下，可進行電容值的增大電容，從(cong) 而可以降低電壓電壓峰值；

同時需要調節箝位電路的電阻值，使得幵關(guan) 管導通時，電容上電壓降為(wei) 接近變壓器副邊反射電壓，之後電容對電阻繼續放電至開關(guan) 管再次導通。

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