反激式电源中MOSFET的RCD缓冲电路设计分析

反激式电源中MOSFET的RCD缓冲电路设计分析

对于一位开关电源工程师来说，在一 或多 相互 立的条件面前做出选择，那是常有的事。而我们今天 讨论的这个话题就是一对相互对立的条件。（即要限制主MOS 管最大反峰，又要RCD 吸收回路功耗最小）

在讨论前我们先做几个假设，

① 开关电源的工作频率范围:20~200KHZ；

② RCD 中的二极管正向导通时间很短（一般为几十纳秒）；

③ 在调整RCD 回路前主变压器和MOS 管，输出线路的参数已经完全确定。

有了以上几个假设我们就可以先进行计算：

一﹑首先对MOS 管的VD 进行分段：

ⅰ，输入的直流电压VDC ；

ⅱ，次级反射初级的VOR ；

ⅲ，主MOS 管VD 余量VDS ；

ⅳ，RCD 吸收有效电压VRCD1 。

二﹑对于以上主MOS 管VD 的几部分进行计算：

ⅰ，输入的直流电压VDC 。 在计算VDC 时，是依最高输入电压值为准。如宽电压应选择AC265V，即DC375V。

VDC ＝VAC * √2

ⅱ，次级反射初级的VOR 。 VOR 是依在次级输出最高电压,整流二极管压降最大时计算的，如输出电压为：5.0V±5% （依Vo =5.25V 计算）， 二极管VF 为0.525V （此值是在1N5822 的资料中查找额定电流下VF 值）．

VOR ＝(VF +Vo)*Np/Ns

ⅲ，主MOS 管VD 的余量VDS ． V ds 是依MOS 管V d 的10%为最小值．如KA05H0165R 的Vd =650 应选择DC65V．

VDC ＝VD* 10%

ⅳ，RCD 吸收VRCD ． MOS 管的VD 减去ⅰ，ⅲ三项就剩下VRCD 的最大值。实际选取的VRCD 应为最大值的90% （这里主要是考虑到 开关电源 个元件的分散性，温度漂移和时间飘移等因素得影响）。

V rcd ＝(V d -Vdc -Vds )*90%

注意：

①VRCD 是计算出理论值，再通过实验进行调整，使得实际值与理论值相吻合．

②Vrcd 必须大于Vor 的1.3倍．（如果小于1.3倍，则主MOS 管的Vd 值选择就太低了）

③MOS 管Vd 应当小于Vdc 的2倍．（如果大于2倍，则主MOS 管的Vd 值就过大了）

④ 如果VRCD 的实测值小于VOR 的1.2倍，那么RCD 吸收回路就影响电源效率。

⑤VRCD 是由VRCD1 和VOR 组成的 ⅴ，RC 时间常数τ确定． τ是依开关电源工作频率而定的，一般选择10~20 个开关电源周期。

三﹑试验调整VRCD 值

首先假设一个RC 参数，R=100K/RJ15, C=10nF/1KV 。再上市电，应遵循先低压后高压，再由轻载到重载 的 则。在试验时应当严密注视RC 元件上的电压值，务必使VRCD 小于计算值。如发现到达计算值，就应当立 即断电，待将R 值减小后，重复以上试验。（RC 元件上的电压值是用示 器观察的，示波器的地接到输入电解 电容“＋”极的RC 一点上，测试点接到RC 另一点上）

一个合适的RC 值应当在最高输入电压，最重的电源负载下，VRCD 的试验值等于理论计算值。

四﹑试验中值得注意的现象

输入电网电压越低VRCD 就越高，负载越重VRCD 也越高。那么在最低输入电压，重负载时VRCD 的试验值 如果大于以上理论计算的VRCD 值，是否和 （三）的内容相矛盾哪？一点都不矛盾，理论值是在最高输入电压 时的计算结果，而现在是低输入电压。

重负载是指开关电源可能达到的最大负载。主要是通过试验测得开关电源的极限功率。

五﹑RCD 吸收电路中R 值的功率选择 R 的功率选择是依实测VRCD 的最大值，计算而得。实际选择的功率应大于计算功率的两倍。

RCD 吸收电路中的R 值如果过小，就会降低开关电源的效率。然而，如果R 值如果过大，MOS 管就存在 着被击穿的危险。