RCD箝位反激变换器在机内辅助电源的应用

"本文主要探讨了电力电子变换器中机内辅助开关电源的设计与实现，特别是采用RCD箝位反激变换器的方案。这种变换器因其电路结构简单、电气隔离良好、电压调节范围广泛以及多路输出的便利性，成为辅助电源的理想选择。在反激变换器中，功率开关关断时会引发漏感储能导致的电压尖峰，而RCD箝位电路因其简单易行，成为小功率应用中有效的抑制手段。通过将RCD箝位电路与峰值电流控制技术相结合，可以提升电源的性能。文章首次提出了关于箝位电路等关键参数的设计准则，并提供了具体的设计实例和试验结果以验证其有效性。" 在电力电子变换器的机内辅助开关电源设计中，反激变换器扮演着核心角色。反激变换器的优势在于其简洁的电路拓扑结构，能够实现输入输出电气隔离，允许广泛的电压升降调整，并能轻松提供多路输出。然而，一个挑战是处理功率开关在关断瞬间，由变压器漏感产生的电压尖峰。为了解决这个问题，RCD箝位电路被引入，它利用电容C和电阻R来吸收和耗散这部分能量，防止电压尖峰对系统造成损害。 RCD箝位反激变换器的工作原理如图1所示，当功率开关S关闭时，漏感的能量转移到电容C，随后通过电阻R进行放电，有效地抑制了开关管的关断电压尖峰。箝位电路的参数R和C对变换器性能至关重要。图2展示了不同R、C值下，箝位电容电压的变化情况。合适的R、C值能使电容C在开关管截止后快速充电，然后通过R放电，确保在下一个开关周期开始时，电容电压接近理想水平，从而优化能量传输效率。 若R、C选取不当，可能会导致反激变换器性能下降。例如，如果C值过大，电容电压上升缓慢，副边反激过冲减小，影响能量传输；若R、C都较小，电容C会快速放电至变压器存储的能量水平，形成一个死负载，降低效率。因此，正确设计RCD箝位电路的参数对于实现高性能的电力电子变换器机内辅助开关电源至关重要。 本文不仅详细阐述了这种电源的工作原理，还首次提出了设计RCD箝位电路的关键参数准则，包括如何选择适当的电阻和电容值，以达到最佳性能。此外，文中还给出了实际设计案例和试验数据，为读者提供了具体的操作指导和验证，对于从事电力电子变换器设计的工程师具有很高的参考价值。