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 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