文中給出RCD吸收的工作分析過程,并根據前文分析,在實際的設計過程中,列出我們需要注意的地方。
典型的RCD吸收回路如圖:
下圖為RCD吸收的工作分析過程:
t0-t1: 正向導通時間, 在Vds稍小于Vin+nV0時,二極管正向導通,抑制漏感和Cds的諧振,開始向clamp充電。
t1-t2: 二極管導通,Cds Llk Cclamp 三者開始諧振,同時Rclamp 消耗部份能量。
R太小 在OFF時間 消耗能量過多 Cclamp上電壓在OFF時間結束前就到達nV0,此時R作為負載,消耗能量降低效率
R太大 在OFF時間 消耗能量過少 Cclamp上電壓可能在下一個ON時間未到達nV0,則吸收效果不好。
C太大 因為在Vds=Vin+nV0開始傳遞能量 導致二極管正向導通到Vds=Vin+nV0的時間過長,變壓器原邊能量不能迅速傳遞到副邊。burst mode階段時,振蕩比較少,能量基本消耗,通過Llk和副邊耦合傳遞能量減少。不利于輕載效率。
C太小 在OFF時間結束前就可以將能量消耗到nV0,使R作為負載,不利于輕載效率。
t2-t3:由于二極管的反向恢復,電流向Cds Llk流動,在電流反向的那個點,達到峰值
t3-t4:二極管的反向電流基本恢復,此時為二極管的反向恢復損耗。Cds Llk兩者進行諧振。
經歷第一個諧振周期,大部分能量向Cclamp充電及消耗在電阻R。
根據以上分析,在實際的設計過程中,我們需要注意:
1. R、C均偏小,C上電壓在S截止瞬間沖上去,尖峰壓不住。并且因為RC時間常數小,C上電壓很快放電到小于 nVo,此時RCD箝位電路將成為反激變換器的死負載,消耗儲存在變壓器中的能量,使效率降低。
2. C如果選的太大,在skip mode階段,增加輕載損耗,極限情況下,過沖小,變壓器原邊能量不能迅速傳遞到副邊。R選的太大,阻尼振蕩激烈,能量消耗小。
3. D選擇快管,反向恢復時間短,消耗的能量少,部分能量能回饋到副邊,但振蕩次數多,EMI變差,且正向恢復電壓大。選擇慢管,反向恢復消耗大部分能量,降低效率,但EMI變好,且正向恢復電壓小。
4. RC的選值標準:先確定C, U1為在Mos能承受的最高值的情況下,C上的電壓;U2為在next Ton結束前,保證U2小于nVo值(可設置比margin略小值)。R要大于在next Ton期間內,U1降到U2,所需的電阻值。
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