反激式开关电源的RCD吸收电路的设计讲义word精品

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开关电源RCD电路设计

开关电源RCD电路设计
一、 引言
反激式变换器具有低成本,体积小,易于实现多路输出等优点,因此被广泛应用 于中小功率(≤100w)的电源中。
但是,由于变压器漏感的存在及其它分布参数的影响,反激式变换器在开关管关 断瞬间会产生很大的尖峰电压,这个尖峰电压严重危胁着开关管的正常工作,必 须采取措施对其进行抑制,目前,有很多种方法可以实现这个目的,其中的RCD 箝位法以其结构简单,成本低廉的特点而得以广泛应用,但是,由于RCD箝位电 路的箝位电压会随着负载的变化而变化,如果参数设计不合理,该电路或者会降 低系统的效率,或者会达不到箝位要求而使开关管损坏,本文介绍了反激式变换 器中的RCD箝位电路的基本原理,给出了一套较为实用的设计方法。
Abstract: The application of RCD circuit in converter can realize low cost and low parts cout .How to design that circuit is introduced.
Keyword: RCD clamp, Flyback converter
三、 RCD 箝位电路的设计
在RCD 箝位电路中电阻 Rc和电容Cc的取值都比较大,因此,箝位电容Cc上的电 压在每个开关周期不会有较大的变化,这样,我们可以用一个恒定值 Vclamp来 表示箝位电容两端的电源。在此基础上我们可以按以下几个步骤来设计RCD箝位 电路。
步骤一:确定箝位电压Vclamp
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反激式变换器中RCD箝位电路的设计
上网时间 : 2004年09月03日

RCD吸收回路设计

RCD吸收回路设计

反激变换器的RCD吸收回路设计类别:电源技术当MOSFET关断时,就会有一个高压尖刺出现在其漏极上。

这是由于主变压器的漏感和MOSFET输出电容谐振造成的,在漏极上过高的电压可能会击穿MOSFET,为此就必须增加一个附加电路来钳制这个电压。

在此技术范围,我们介绍反激变换器的RCD吸收回路。

-、简介反激变换器是结构最简单的电路拓扑之一。

它直接从一个Buck ̄Boost变换器放一个电感与之耦合而成,也就是一个加入气隙的变压器。

当主功率开关导通时,能量存在变压器中,在开关关断时,又将能量送到输出级。

由于在主功率开关导通时变压器需要储能,因而磁心要加气隙。

由于反激式需要的元器件很少,因而是中小功率电源常用的电路拓扑。

例如:充电器、适配器及DVD播放机等。

图1反激变换器的电路(a)具有寄生元器件的反激变换器;(b)CCM方式工作波形;(c)DCM方式工作波形图1 给出反激变换器在连续导通型工作(CCM)和断续导通型工作(DCM)的几个寄生元器件。

如一次级间漏感、MOSFET的输出电容、二次侧二极管的结电容等。

当MOSFET 关断时,一次电流Id给MOSFET的Coss充电,此电压力加在Coss上,Vds超过输入电压,加上了折返的输出电压VIN+Nv。

,二次侧二极管导通。

电感Lm上的电压钳在Nvo,也就是LIK1与Coss之间的高频谐振及高浪涌,在CCM工作模式下,二次侧二极管一直导通,直到MOSFET再次导通。

因此当MOSFET导通时,二次侧二极管的反转恢复电流要叠加到一次电流上。

于是,在一次就有一个大的浪涌出现在导通时,此即意味着对于DCM工作情况,因二次侧电流在一个开关周期结束之前已经干涸。

所以Lm与Coss之前才有一个谐振。

二、吸收回路设计由于LIK1与Coss之间的谐振造成的过度高电压必须为电路元器件能接受的水平,为此必须加入一个电路,以保护主开关MOSFET。

RCD吸收回路及关键波形示于图2和图3所示。

RCD吸收电路的设计

RCD吸收电路的设计

RCD吸收电路的设计RCD吸收电路的设计(开关电源)对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;②RCD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 *√2ⅱ,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/Nsⅲ,主MOS管VD的余量VDS.VDS是依MOS管VD的10%为最小值.如KA05H0165R的VD=650应选择DC65V.VDS=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各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

VRCD=(VD-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。

反激式(RCD)开关电源原理及设计

反激式(RCD)开关电源原理及设计

反激式(RCD)开关电源原理及设计[导读]因该电源是公司产品的一个配套使用,且各项指标都不是要求太高,故选用最常用的反激拓扑,这样既可以减小体积(给的体积不算大),还能降低成本,一举双的!反激拓扑的前身是Buck-Boost变换器,只不过就是在Buck-Boost变换器的开关管和续流二极管之间放入一个变压器,从而实现输入与输出电气隔离的一种方式,因此,反激变换器也就是带隔离的Buck-Boost变换器。

先学习下Buck-Boost变换器:工作原理简单介绍下1.在管子打开的时候,二极管D1反向偏置关断,电流Is流过电感L,电感电流IL线性上升,储存能量!2.当管子关断时,电感电流不能突变,电感两端电压反向为上负下正,二极管D1正向偏置开通!给电容C充电及负载提供能量!3.接着开始下个周期!从上面工作可以看出,Buck-Boost变换器是先储能再释放能量,VS不直接向输出提供能量,而是管子打开时,把能量储存在电感,管子关断时,电感向输出提供能量!根据电流的流向,可以看出上边输出电压为负输出!根据伏秒法则Vin*Ton=Vout*ToffTon=T*DToff=T*(1-D)代入上式得Vin*D=Vout*(1-D)得到输出电压和占空比的关系Vout=Vin*D/(1-D)看下主要工作波形从波形图上可以看出,晶体管和二极管D1承受的电压应力都为Vs+Vo(也就是Vin+Vout);再看最后一个图,电感电流始终没有降到0,所以这种工作模式为电流连续模式(Ccm 模式)。

如果再此状态下把电感的电感量减小,减到一定条件下,会出现这个波形!从上图可以看出,电感电流始终降到0后再到最大,所以这种模式叫不连续模式(DCM 模式)。

把上边的Buck-Boost变换器的开关管和续流管之间加上一个变压器就会变成反激变换器!还是和上边一样,先把原理大概讲下:1.开关开通,变压器初级电感电流在输入电压的作用下线性上升,储存能量。

反激式(RCD)开关电源原理及设计

反激式(RCD)开关电源原理及设计

反激式(RCD)开关电源原理及设计[导读]反激拓扑的前身是Buck-Boost变换器,只不过就是在Buck-Boost变换器的开关管和续流二极管之间放入一个变压器,从而实现输入与输出电气隔离的一种方式,因此,反激变换器也就是带隔离的Buck-Boost变换器。

关键词:反激式开关电源因该电源是公司产品的一个配套使用,且各项指标都不是要求太高,故选用最常用的反激拓扑,这样既可以减小体积(给的体积不算大),还能降低成本,一举双的!反激拓扑的前身是Buck-Boost变换器,只不过就是在Buck-Boost变换器的开关管和续流二极管之间放入一个变压器,从而实现输入与输出电气隔离的一种方式,因此,反激变换器也就是带隔离的Buck-Boost变换器。

先学习下Buck-Boost变换器工作原理简单介绍下1.在管子打开的时候,二极管D1反向偏置关断,电流Is流过电感L,电感电流IL线性上升,储存能量!2.当管子关断时,电感电流不能突变,电感两端电压反向为上负下正,二极管D1正向偏置开通!给电容C充电及负载提供能量!3.接着开始下个周期!从上面工作可以看出,Buck-Boost变换器是先储能再释放能量,VS不直接向输出提供能量,而是管子打开时,把能量储存在电感,管子关断时,电感向输出提供能量!根据电流的流向,可以看出上边输出电压为负输出!根据伏秒法则Vin*Ton=Vout*ToffTon=T*DToff=T*(1-D)代入上式得Vin*D=Vout*(1-D)得到输出电压和占空比的关系Vout=Vin*D/(1-D)看下主要工作波形从波形图上可以看出,晶体管和二极管D1承受的电压应力都为Vs+Vo(也就是Vin+Vout);再看最后一个图,电感电流始终没有降到0,所以这种工作模式为电流连续模式(Ccm模式)。

如果再此状态下把电感的电感量减小,减到一定条件下,会出现这个波形!从上图可以看出,电感电流始终降到0后再到最大,所以这种模式叫不连续模式(DCM模式)。

反击式开关电源的RCD电路设计

反击式开关电源的RCD电路设计

反激式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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 *√2ⅱ,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/Nsⅲ,主MOS管VD的余量VDS.VDS是依MOS管VD的10%为最小值.如KA05H0165R的VD=650应选择DC65V.VDS=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各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

VRCD=(VD-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。

反击式开关电源RCD吸收电路的设计计算

反击式开关电源RCD吸收电路的设计计算

反击式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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 V D 进行分段:ⅰ,输入的直流电压 V DCⅱ,次级反射初级的 V ORⅲ,主MOS管V D余量V DSⅳ,RCD吸收有效电压 V RCD1二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压 V DC在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择 AC265V,即DC375V。

V*2ACDC Vⅱ,次级反射初级的V ORV OR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V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F +Vo)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DSV DS是依 MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R 的V D=650V应选择DC65V.V DS=V D*10%ⅳ,RCD吸收V RCDMOS 管的V D减去ⅰ,ⅲ项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素的影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:① V RCD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② V RCD必须大于V OR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③ MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的 1.2 倍,那么 RCD 吸收回路就影响电源效率。

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,在一对或多对相互对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;②RCD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V D进行分段:ⅰ,输入的直流电压V DC;ⅱ,次级反射初级的V OR;ⅲ,主MOS管V D余量V DS;ⅳ,RCD吸收有效电压V RCD1。

二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压V DC。

在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择AC265V,即DC375V。

V DC=V AC *√2ⅱ,次级反射初级的V OR。

V OR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V o=5.25V计算),二极管V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F+V o)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DS.V DS是依MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R的V D=650应选择DC65V.V DC=V D* 10%ⅳ,RCD吸收V RCD.MOS管的V D减去ⅰ,ⅲ三项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:①V RCD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.②V RCD必须大于V OR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。

认识反激中的RCD吸收电路

认识反激中的RCD吸收电路

认识反激中的RCD吸收电路
反激式开关电源结构简单,应用广泛,但其变压器漏感大,开关管存在电压尖峰,在大部分低功率应用场合都会采用简单易实现的RCD钳位电路来减缓电压尖峰,这里将简单介绍RCD电路的工作原理以及如何确定钳位电路中的参数。

单端反激式开关电源具有结构简单,输入输出电气隔离,输入电压范围宽,易于实现多路输出,可靠性高,成本低等优点而广泛应用于中小功率场合。

但由于反激变压器漏感影响,其功率开关管在关断时将引起电压尖峰,必须用钳位电路加以抑制,因此RCD钳位电路以其简洁易实现多用于小功率场合。

图1和图2分别为反激电路中的RCD钳位电路和电容C两端的电压波形。

图1 反激中的RCD 钳位电路
图2 电容两端波形
1. 漏感的抑制
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。

励磁电感LM同理想变压器并联,漏感LK同励磁电感串联,变压器中漏感能量不能传递到副边,若不采取措施,漏感将通过寄生电容释放能量,引起电压过冲和振荡,引起EMI。

为抑制其影响,可在变压器初级并联RCD钳位电路。

2. 钳位电路的工作原理
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,因此在电路设计调试过程中要选择恰当的R及C的值,以使其刚好消耗掉漏感。

开关电源设计之MOS管反峰及RCD吸收回路

开关电源设计之MOS管反峰及RCD吸收回路

开关电源设计之MOS管反峰及RCD吸收回路
对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;
②RCD 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p 首先对MOS 管的VD 进行分段:。

输入的直流电压VDC;
,次级反射初级的VOR;
#主MOS 管VD 余量VDS;
ぃRCD 吸收有效电压VRCD1。

二p 对于以上主MOS 管VD 的几部分进行计算:。

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
,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。

反激电路rcd电路设计

反激电路rcd电路设计

反激电路和RCD电路是电子工程中常见的电路类型,它们的设计和实现需要考虑许多因素,包括电源电压、负载电流、电路效率、电磁干扰等。

下面将详细介绍反激电路和RCD 电路的设计过程。

一、反激电路设计反激电路是一种常见的电源转换电路,它可以将输入的交流电压转换为直流电压,同时提供电流和电压的调节功能。

在设计反激电路时,需要考虑以下因素:输入电压和电流:输入电压和电流的大小直接影响到反激电路的效率和性能。

因此,在设计反激电路时,需要根据实际需求选择合适的输入电压和电流。

输出电压和电流:输出电压和电流的大小需要根据实际应用来确定。

一般来说,输出电压越高,输出电流越小,反之亦然。

因此,在设计反激电路时,需要根据实际需求选择合适的输出电压和电流。

开关频率:开关频率是反激电路中开关管的工作频率,它直接影响到反激电路的体积、重量和效率。

一般来说,开关频率越高,反激电路的体积越小、重量越轻、效率越高。

但是,开关频率过高也会导致电磁干扰和噪声问题。

因此,在设计反激电路时,需要根据实际需求选择合适的开关频率。

磁芯材料:磁芯材料是反激电路中的重要元件,它直接影响到反激电路的效率和性能。

一般来说,磁芯材料的磁导率越高、饱和磁感应强度越大,反激电路的效率越高、性能越好。

但是,磁芯材料的价格也越高。

因此,在设计反激电路时,需要根据实际需求选择合适的磁芯材料。

二、RCD电路设计RCD电路是一种常见的过电压保护电路,它可以在电源电压过高或过低时切断电源,保护电路免受损坏。

在设计RCD电路时,需要考虑以下因素:输入电压范围:输入电压范围是RCD电路的重要参数之一,它直接影响到RCD电路的工作范围和性能。

因此,在设计RCD电路时,需要根据实际需求选择合适的输入电压范围。

输出电压范围:输出电压范围是RCD电路的重要参数之一,它直接影响到RCD电路的保护效果和性能。

因此,在设计RCD电路时,需要根据实际需求选择合适的输出电压范围。

电阻值和电容值:电阻值和电容值是RCD电路中的重要元件参数之一,它们直接影响到RCD电路的保护效果和性能。

RCD吸收电路

RCD吸收电路

反激式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;②RCD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V D进行分段:ⅰ,输入的直流电压V DC;ⅱ,次级反射初级的V OR;ⅲ,主MOS管V D余量V DS;ⅳ,RCD吸收有效电压V RCD1。

二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压V DC。

在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择AC265V,即DC375V。

V DC=V AC *√2ⅱ,次级反射初级的V OR。

V OR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V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F+V o)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DS.V DS是依MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R的V D=650应选择DC65V.V DC=V D* 10%ⅳ,RCD吸收V RCD.MOS管的V D减去ⅰ,ⅲ三项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:①V RCD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.②V RCD必须大于V OR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。

反激式开关电源的RCD吸收电路的设计讲义

反激式开关电源的RCD吸收电路的设计讲义

反激式开关电源的RCD吸收电路的设计如上图所示,分析如下一:设计电路的原则①限制MOS功率管的最大反向峰值电压②减小RCD电路的损耗。

上述两者,是相互矛盾的,取折中的办法。

二:设计RCD吸收电路的过程在设计之前,电路的频率、主变压器、输出电路的参数、MOS功率管全部确定。

①计算在最大输入交流电压时,输出的最大直流电压VDCVDC=1.4*VAC单位:V②次级电压反射到初级的等效电压VORV(OR)=(VF+VO)*NP/NSVF:二极管的正向最大电压降,单位:VVO:输出的电压值,考虑精度波动范围,单位:VNP:初级匝数NS:次级匝数③MOS功率管的源—栅极之间的最大耐压值VD的余量值V(DS)VDS=10%*VD单位:V④RCD吸收回路的电压V(RCD)V(RCD)=[VD-V(DC)-V(DS)]*90%单位:V三:RCD试验调整①上述RCD电压值是理论值,通过试验调整,使得实际值和理论值相吻合②V(RCD)>1.3V(OR)若实际测量值小于1.3倍的话,说明选取的MOS功率管的VD值太小.③MOS功率管的VD<2V(DC)若实际测量值大于2倍的话,说明选取的MOS功率管的VD值太大.④V(RCD) <1.2V(OR)说明RCD吸收回路会影响开关电源的效率.⑤V(RCD)是有V(RCD1)和V(OR)组成的.⑥RC时间常数τ是有开关电源的频率确定,一般选择10—20个周期。

⑦选择RC:任意选取瓷片电容和电阻,一般为电阻几十K电阻——几百K的电阻,电容选择几nF——几十nF不等。

任意选择R、C的值,通入交流电压,调节调压器,根据先低压后高压、先轻载后重载的原则,试验过程中观察V(RCD)的值,务必V(RCD)的值小于理论值,调节调压器时,当等于理论值时,停止试验,把R 值变小,重新调整。

合适的RC标准:当高压、重负载时,V(RCD)实际测量值等于理论值。

⑧R的功率应根据V(RCD)的最大值所得,一般计算值的2倍。

反激式的RCD吸收回路

反激式的RCD吸收回路

反激式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;②RCD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V D进行分段:ⅰ,输入的直流电压V DC;ⅱ,次级反射初级的V OR;ⅲ,主MOS管V D余量V DS;ⅳ,RCD吸收有效电压V RCD1.二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压V DC.在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择AC265V,即DC375V。

V DC=V AC *√2ⅱ,次级反射初级的V OR.V OR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V o=5.25V计算),二极管V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F+V o)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DS.V DS是依MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R的V D=650应选择DC65V.V DC=V D*10%ⅳ,RCD吸收V RCD.MOS管的V D减去ⅰ,ⅲ三项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素的影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:①V RCD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.②V RCD必须大于V OR的1。

3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的1。

RCD吸收电路的设计

RCD吸收电路的设计

RCD吸收电路的设计(开关电源)对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;②RCD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 *√2ⅱ,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/Nsⅲ,主MOS管VD的余量VDS.VDS是依MOS管VD的10%为最小值.如KA05H0165R的VD=650应选择DC65V.VDS=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各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

VRCD=(VD-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。

RCD吸收电路的设计(含计算)

RCD吸收电路的设计(含计算)

反激式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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;②RCD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V D进行分段:ⅰ,输入的直流电压V DC;ⅱ,次级反射初级的V OR;ⅲ,主MOS管V D余量V DS;ⅳ,RCD吸收有效电压V RCD1。

二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压V DC。

在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择AC265V,即DC375V。

V DC=V AC *√2ⅱ,次级反射初级的V OR。

V OR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V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F+V o)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DS.V DS是依MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R的V D=650应选择DC65V.V DS=V D* 10%ⅳ,RCD吸收V RCD.MOS管的V D减去ⅰ,ⅲ三项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:①V RCD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.②V RCD必须大于V OR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。

反击式开关电源RCD吸收电路的设计计算

反击式开关电源RCD吸收电路的设计计算

反击式开关电源RCD吸收电路的设计对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对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 V D 进行分段:ⅰ,输入的直流电压 V DCⅱ,次级反射初级的 V ORⅲ,主MOS管V D余量V DSⅳ,RCD吸收有效电压 V RCD1二﹑对于以上主MOS管V D的几部分进行计算:ⅰ,输入的直流电压 V DC在计算V DC时,是依最高输入电压值为准。

如宽电压应选择 AC265V,即DC375V。

V*2ACDC Vⅱ,次级反射初级的V ORV OR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V F为0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下V F值).V OR=(V F +Vo)*Np/Nsⅲ,主MOS管V D的余量V DSV DS是依 MOS管V D的10%为最小值.如KA05H0165R 的V D=650V应选择DC65V.V DS=V D*10%ⅳ,RCD吸收V RCDMOS 管的V D减去ⅰ,ⅲ项就剩下V RCD的最大值。

实际选取的V RCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素的影响)。

V RCD=(V D-V DC -V DS)*90%注意:① V RCD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② V RCD必须大于V OR的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的V D值选择就太低了)③ MOS管V D应当小于V DC的2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的V D值就过大了)④如果V RCD的实测值小于V OR的 1.2 倍,那么 RCD 吸收回路就影响电源效率。

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

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 * √2ⅱ,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:5.0 V±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/Nsⅲ,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DC 65V.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。

认识反激中的RCD吸收电路

认识反激中的RCD吸收电路

认识反激中的RCD吸收电路
反激式开关电源结构简单,应用广泛,但其变压器漏感大,开关管存在电压尖峰,在大部分低功率应用场合都会采用简单易实现的RCD钳位电路来减缓电压尖峰,这里将简单介绍RCD电路的工作原理以及如何确定钳位电路中的参数。

 单端反激式开关电源具有结构简单,输入输出电气隔离,输入电压范围宽,易于实现多路输出,可靠性高,成本低等优点而广泛应用于中小功率场合。

但由于反激变压器漏感影响,其功率开关管在关断时将引起电压尖峰,必须用钳位电路加以抑制,因此RCD钳位电路以其简洁易实现多用于小功率场合。

图1和图2分别为反激电路中的RCD钳位电路和电容C两端的电压波形。

 图1反激中的RCD钳位电路
 图2电容两端波形
 1. 漏感的抑制
 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。

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本文档由:美国福斯特半导体提供
反激式开关电源的RCD吸收电路的设计
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如上图所示,分析如下
:设计电路的原则
①限制MOS功率管的最大反向峰值电压
②减小RCD电路的损耗。

上述两者,是相互矛盾的,取折中的办法。

二:设计RCD吸收电路的过程
在设计之前,电路的频率、主变压器、输出电路的参数、MOS功率管全部确定。

①计算在最大输入交流电压时,输出的最大直流电压VDC
VDC=1.4*V AC
单位:V
②次级电压反射到初级的等效电压VOR
V(OR )=( VF + VO )* NP /NS
VF :二极管的正向最大电压降,单位:V
VO :输出的电压值,考虑精度波动范围,单位:V
NP :初级匝数
NS :次级匝数
③MOS功率管的源一栅极之间的最大耐压值VD的余量值V (DS )
VDS =10 %* VD
单位:V
④RCD吸收回路的电压V (RCD)
V(RCD )= [ VD -V (DC )- V (DS )]* 9 0 %
单位:V
三:RCD试验调整
①上述RCD电压值是理论值,通过试验调整,使得实际值和理论值相吻合
②V (RCD ) >1.3V (OR )
本文档由:美国福斯特半导体提供
若实际测量值小于1.3倍的话,说明选取的MOS功率管的VD值太小.
③MOS功率管的VD<2V (DC )
若实际测量值大于2倍的话,说明选取的MOS功率管的VD值太大.
④V (RCD ) <1.2V (OR )
说明RCD吸收回路会影响开关电源的效率.
⑤V (RCD )是有V (RCD1 )和V (OR )组成的.
⑥RC时间常数T是有开关电源的频率确定,一般选择10—20个周期。

⑦选择RC:任意选取瓷片电容和电阻,一般为电阻几十K电阻一一几百K的电阻,
电容选择几nF――几十nF不等。

任意选择R、C的值,通入交流电压,调节调压器,根据先低压后高压、先轻载后重载的原则,试验过程中观察V(RCD) 的值,务必V(RCD )的值小于理论值,调节调压器时,当等于理论值时,停止试验,把R 值变小,重新调整。

合适的RC 标准:当高压、重负载时,V(RCD) 实际测量值等于理论值。

⑧R的功率应根据V(RCD)的最大值所得,一般计算值的2倍。


⑨RCD 吸收回路的R 值越小,开关电源的效率越低;R 值越大,MOS 功率管有可能被击
穿。

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