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RCD钳位电路参数计算

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一种有效的反激钳位电路设计方法0 引言单端反激式开关电源具有结构简单、输入输出电气隔离、电压升/降范围宽、易于多路输出、可靠性高、造价低等优点,广泛应用于小功率场合。然而,由于漏感影响,反激变换器功率开关管关断时将引起电压尖峰,必须用钳位电路加以抑制。由于 RCD 钳位电路比有源钳位电路更简洁且易实现,因而在小功率变换场合 RCD 钳位更有实用价值。1 漏感抑制变压器的漏感是不可消除的,但可以通过合理的电路设计和绕制使之减小。设计和绕制是否合理,对漏感的影响是很明显的。采用合理的方法,可将漏感控制在初级电感的 2%左右。设计时应综合变压器磁芯的选择和初级匝数的确定,尽量使初级绕组可紧密绕满磁芯骨架一层或多层。绕制时绕线要尽量分布得紧凑、均匀,这样线圈和磁路空间上更接近垂直关系,耦合效果更好。初级和次级绕线也要尽量靠得紧密。2 RCD 钳位电路参数设计2.1 变压器等效模型图 1 为实际变压器的等效电路,励磁电感同理想变压器并联,漏感同励磁电感串联。励磁电感能量可通过理想变压器耦合到副边,而漏感因为不耦合,能量不能传递到副边,如果不采取措施,漏感将通过寄生电容释放能量,引起电路电压过冲和振荡,影响电路工作性能,还会引起 EMI 问题,严重时会烧毁器件,为抑制其影响,可在变压器初级并联无源 RCD 钳位电路,其拓扑如图 2 所示。2.2 钳位电路工作原理引入 RCD 钳位电路,目的是消耗漏感能量,但不能消耗主励磁电感能量,否则会降低电路效率。要做到这点必须对RC 参数进行优化设计,下面分析其工作原理:当 S1 关断时,漏感Lk 释能,D 导通,C 上电压瞬间充上去,然后D 截止,C 通过 R 放电。就是反射电压实验表明,C 越大,这儿就越平滑均是将反射电压吸收了部分实验表明 R 或 C 值越小就会这样,R 太小,放电就快,C 太小很快充满,小到一定程度就会这样回到零。 1)若 C 值较大,C 上电压缓慢上升,副边反激过冲小,变压器能量不能迅速传递到副边,见图 3(a);2)若 C 值特别大,电压峰值小于副边反射电压,则钳位电容上电压将一直保持在副边反射电压附近,即钳位电阻变为死负载,一直在消耗磁芯能量,见图 3(b);3)若 RC 值太小,C 上电压很快会降到副边反射电压,故在 St 开通前,钳位电阻只将成为反激变换器的死负载,消耗变压器的能量,降低效率,见图 3(c): 4)如果 RC 值取得比较合适,使到 S1 开通时,C 上电压放到接近副...

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