RCD箝位電路具有結(jié)構簡單、體積小成本低無需驅(qū)動等優(yōu)點，因而被廣泛應用于中小型功率開關電源中。
在Bost電路中,開關管關斷瞬間，電路中感性元件儲存的電能釋放會產(chǎn)生很大的尖峰電壓，使得開關管承受很大的電壓應力，甚至可能導致開關管損壞。
為了消除開關關斷瞬間的尖峰電壓保證開關管正常工作，很多學者進行了大量研究，得出了RCD箝位電路可以消除開關關斷瞬間的尖峰電壓，尤甚是在反激電路中可靠性很高。但是由于RCD箝位電路敏感性很高,需要合理的參數(shù)設計才能達到理想的緩沖效果。
本文以Boost變換器為例，分析RCD箝位電路工作原理,設計電路基本參數(shù)，結(jié)合實驗驗證設計方法的正確性。
電路原理與參數(shù)計算
功率管開關管箝位電路原理如圖1所示，當開關管Q開通時,電容Cs兩端壓降為晶體管飽和壓降,接近于零。開關管關斷時,二極管將電阻Rs短路為電感電流iL提供放電通道，電容Cs迅速充電,開關管D、S兩端電壓被電容電壓鉗位,開關管減少的電流就是電容充電增加的電流iL。
如果電容Cs足夠大,在開關管電流下降至零截止時,電容電壓很低，晶體管關斷損耗很小。當開關管再次開通時,D、S兩端電壓為零,電容通過限流電阻Rs開關放電到零，為下一次關斷做準備。
實驗結(jié)果與分析
沒有RCD緩沖時,開關在關斷瞬間D、S兩端會出現(xiàn)尖峰電壓,圖3可見，尖峰高達170V左右,這樣的過電壓對開關管造成很大的沖擊，尤其是在高頻率、大功率、高輸入電路中尤為嚴重。
為了抑制關斷瞬間開關管D、S兩端的尖峰電壓，給其并聯(lián)合理參數(shù)的RCD緩沖電路,結(jié)果如圖4所示,發(fā)現(xiàn)開關關斷瞬間D、S兩端的電壓過沖得到有效抑制。這是因為在開關關斷瞬間,電感能量通過R向電容充電, D、S兩端電壓被電容電壓箝位。
本設計構建的RCD緩沖電路結(jié)構簡單,成本低,損耗小可以有效地抑制開關管關斷瞬間的電壓尖峰,保證開關管安全穩(wěn)定工作，可以應用于中小功率開關電源中。
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