反激式电源中反激式电源中MOSFET的箝位电路的箝位电路
输出功率100W以下的AC/DC电源通常都采用反激式拓扑结构。这种电源成本较低,使用一个控制器就能提供多
路输出跟踪,因此受到设计师们的青睐,且已成为元件数少的AC/DC转换器的标准设计结构。不过,反激式电
源的一个缺点是会对初级开关元件产生高应力。 反激式拓扑结构的工作原理,是在电源导通期间将能量储
存在变压器中,在关断期间再将这些能量传递到输出。反激式变压器由一个磁芯上的两个或多个耦合绕组构
成,激磁能量在被传递到次级之前,一直储存在磁芯的串联气隙间。实际上,绕组之间的耦合从不会达到完美
匹配,并且不是所有的能量都通过该气隙进行传递。少量的能源储存在绕组内和绕组之间,这部分能量被称为
变压器漏感
输出功率100W以下的AC/DC电源通常都采用反激式拓扑结构。这种电源成本较低,使用一个控制器就能提供多路输出跟
踪,因此受到设计师们的青睐,且已成为元件数少的AC/DC转换器的标准设计结构。不过,反激式电源的一个缺点是会对初
级开关元件产生高应力。
反激式拓扑结构的工作原理,是在电源导通期间将能量储存在变压器中,在关断期间再将这些能量传递到输出。反激式变
压器由一个磁芯上的两个或多个耦合绕组构成,激磁能量在被传递到次级之前,一直储存在磁芯的串联气隙间。实际上,绕组
之间的耦合从不会达到完美匹配,并且不是所有的能量都通过该气隙进行传递。少量的能源储存在绕组内和绕组之间,这部分
能量被称为变压器漏感。开关断开后,漏感能量不会传递到次级,而是在变压器初级绕组和开关之间产生高压尖峰。此外,还
会在断开的开关和初级绕组的等效电容与变压器的漏感之间,产生高频振铃(图1)。
图1:漏感产生的漏极节点开关瞬态。
如果该尖峰的峰值电压超过开关元件(通常为功率MOSFET)的击穿电压,就会导致破坏性故障。此外,漏极节点的高幅振
铃还会产生大量EMI。对于输出功率在约2W以上的电源来说,可以使用箝位电路来安全耗散漏感能量,达到控制MOSFET电
压尖峰的目的。
箝位的工作原理箝位的工作原理
箝位电路用于将MOSFET上的电压控制到特定值,一旦MOSFET电压达到阈值,所有额外的漏感能量都会转移到箝位电
路,或者先储存起来慢慢耗散,或者重新送回主电路。箝位的一个缺点是它会耗散功率并降低效率,因此,有许多不同类型的
箝位电路可供选择(图2)。有多种箝位使用齐纳二极管来降低功耗,但它们会在齐纳二极管快速导通时增加EMI的产生量。
RCD箝位能够很好地平衡效率、EMI产生量和成本,因此为常用。
图2:不同类型的箝位电路。