發布日期：2022-04-17 點擊率：2071 品牌：組態王_Kingview
【導讀】本篇文章介紹了開關電源當中的RCD電路吸收設計，主要針對新手對這種吸收電路進行較為全面的講解和剖析，希望大家在閱讀過本篇文章之后能夠有所收獲。
RCD電路在電源中能夠較大程度的吸收電阻，從而起到降低損耗的作用。但是開關電源當中的RCD吸收電路較為復雜，如果想要新手在短時間內掌握是比較困難的，所以本文就將對開關電源當中的RCD吸收設計進行講解，希望能對大家有所幫助。
MOS電壓尖峰的吸收電路有很多種，比如RCD，RDTVS，RCD+TVS等，但常用的是前兩者，所以本文將著重講一下前面兩種形式的參數設計。
即如下兩圖形式：
開始設計電路參數之前，我們先定義一下變量含義以便下面描述：
Lr：初級漏感電感量：
Vcmax、Vcmin、Vcavg、△Vc：RCD中C(如上圖1種的C1)兩端的峰值電壓，谷底電壓，平均電壓，峰值電壓和谷底電壓的差值，(由定義有，△Vc=Vcmax-Vcmin：Vcavg=Vcmin+△Vc/2)
Vtvs：如上圖2中的TVS的擊穿電壓。
f:開關電源的工作頻率(已知)
Ipk：變壓器初級峰值電流(關于Ipk的確定，我們在設計變壓器時已定下，當然也要在低壓滿載情況下實測，某些IC自帶限流點則簡單點)
Vdsmax：主開關管MOS的最大額定電壓。
Vor：次級反射到初級的反射電壓。
有了以上變量定義，下面我們開始轉入正題：
1、測量主變壓器的初級漏感電感量Lr
這兩種鉗位電路均是為了吸收漏感的能量以降低主開關管的電壓應力，既然是吸收漏感的能量，顯然我們要知道變壓器的漏感能量有多大。然而，需要知道漏感能量有多大，需要知道漏感多大，因此第一步我們就要測量變壓器的漏感Lr。
2、計算漏感能量E
E=1/2*Lr*Ipk2
3、確定Vcmax或Vtvs
一般我們至少要給MOS電壓應力留有10%的裕量，保守情況留有20%的裕量，尤其是沒有軟啟動切功率相對較大的電源里，這里我們取20%的裕量。所以就有Vcmax(Vtvs)=80%*Vdsmax-√2*Vinmax。
4、確定△Vc，Vcavg，Vcmin(TVS方案無此步驟)
RCD電路中C1兩端電壓是變化的，主開關關斷時漏感能量迅速將其充電至Vcmax，然后通過R慢慢放電到Vcmin。這個△Vc一般我們會設計在10%-15%Vcmax左右。有了△Vc即可得到Vcavg，Vcmin。
5、確定R2大小
在第二步中我們已經計算出了漏感能量，假設我們的漏感能量全部被轉移到C1(或被TVS消耗掉)中，那么R2上必然消耗掉這些能量。當然，漏感的能量不會全部轉移到C1中或被TVS消耗掉，但是作為一個理論設計指導，此假設是合理的(假設誤差由實際測試結果來調整)。
所以，Vcavg2/R=E*f
由此式即可計算出R2的大小，亦可得出R2的功率要求，一般要保證R2的功率要大于此功率(E*f)的1.5-2.5倍。若為TVS則，TVS的功率也要和電阻的功率要求一樣，要大于1.5-2.5*E*f。
6、確定C1的大小
由第五步中的假設，可知：E=1/2*C1*(Vcmax2-Vcmin2)所以C1大小可求出。至此我們分析了R2，C1，ZD1(TVS)的設計流程，還有R1和D1的要求了。
7、R1可以改善EMI，同時限制D1的反向恢復電流，小功率電源中常用。
一般我們會選取幾十Ω左右，當然功率越大，Ipk越大，此電阻的損耗越大，所以要取的越小，大功率此電阻取幾Ω即可，甚至不要此電阻。大功率電源中慎用此電阻。
功耗要大于Ipk2*R1
8、D1一般用快恢復或超快恢復二極管
二極管電流電壓按一般裕量原則1.5Ipk，1.5Vcmax即可，功耗要求大于1/2*Ipk*Vf(DCM模式)，CCM模式1/2*Ipk替換為初級平均電流即可，主要還是看此二極管的發熱量。關于D1用慢管的運用，一定要配合好R1且在小功率場合。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 如何利用ARM處理器開
