如何控制原邊振鈴

簡介
反激電源是最常用的拓撲之一。其變壓器漏感常會引起原邊振鈴,并導(dǎo)致會損壞 MOSFET 的電壓尖峰。因此,通過變壓器和MOSFET 組件的合理設(shè)計來控制振鈴非常重要。針對如何降低漏感,MPS 引入了一種 RCD 鉗位電路設(shè)計策略,下面我們將對此進行詳細地描述。
RCD 鉗位電路設(shè)計
在反激電路中,一旦 MOSFET 管關(guān)斷,變壓器就會將原邊的能量傳輸?shù)礁边?,但漏感能量卻無法被轉(zhuǎn)移,這會導(dǎo)致電路中的雜散電容產(chǎn)生振鈴。漏感是產(chǎn)生振鈴的根本原因,它占總電感量的 1% 至 5%,但卻無法完全消除。不過,我們可以通過特殊的繞線方法來降低漏感。
圖 1 顯示的三明治繞線法(夾心繞線法)是降低漏感的一種傳統(tǒng)方法。與制作三明治的過程類似,原邊繞組(NP)被一分為二,然后將副邊繞組(NS)依次纏繞在一半的NP、輔助繞組和剩下的一半NP上。

圖2顯示了MOSFET關(guān)斷后的逆變電路,此時MOSFET兩端的電壓由三部分組成:最大輸入電壓(VINMAX)、副邊折射電壓(VOR?= n x VO)和振鈴產(chǎn)生的峰值電壓(VSPIKE)。 在輸入輸出電壓、匝數(shù)比(n)和MOSFET選定的情況下,應(yīng)盡可能抑制VSPIKE,以確保MOSFET工作在應(yīng)力范圍之內(nèi)。工程師通常會選擇 RCD 鉗位電路來抑制振鈴,因為它設(shè)計簡單、成本低廉并且能夠有效抑制電壓尖峰。

正確選擇 RCD 鉗位電路至關(guān)重要,因為不理想的電阻和電容值會增加 MOSFET 的應(yīng)力或電路功耗。 圖 3 顯示出,當 MOSFET 導(dǎo)通時,能量存儲在勵磁電感 (LM) 和漏電感 (LS) 中;當 MOSFET 關(guān)斷時,LM?中的能量被轉(zhuǎn)移到副邊,但漏感能量不會轉(zhuǎn)移。漏感會被釋放以導(dǎo)通D1,并為 C1充電。一旦充電電壓達到 VCLAMP,則D1?關(guān)斷,C1?通過R1放電。
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