RCD吸收电路工作过程及参数计算

RCD吸收电路工作过程及参数计算高频变压器参数
理想的变压器,漏感可以是零的,但现实中的变压器却无法做到零漏感,特别是反激式开关电源,由于其独特的工作特性,反激式开关电源的变压器漏感一般都在2%以上,大多数在5%~10%(相对初级感量)。漏感的存在就意味着变压器中的能量有一部分无法传到次级,而这部分的能量将会在初级侧被释放出来,形成震荡的尖峰电压。如果这放任这部分能量不管,那么有可能会导致我们的开关管等器件因承受不住叠加后的尖峰电压而炸管,而且这部分的能量的高频成分十分丰富,往往也会造成严重的EMI问题。因此在反激式开关电源中,我们经常会看到在初级侧,有个专门的电路吸收这部分的能量。这个专门的电路其中一种形式就是RCD吸收电路。而这篇文章中,我们尝试探讨RCD吸收电路的工作过程及其参数计算的问题。
在计算参数前,我们先了解一下RCD吸收电路的工作过程,了解它是如何工作,以及通过什么方式吸收因漏感所羁留能量。如下图:
当开关管导通时,变压器初级开始储能,此时RCD吸收电路处于释放能量状态,即C1对R1电阻放电;当开关管断开时,变压器次级开始对输出释放存储的能量,此时RCD吸收电
路处于储能状态,即变压器初级端的漏感开始对C1电容充电,但由于漏感的感量远小于初级感量,而C1的容量也十分小,一般都是nF级的,因此充电过程十分短暂,几乎在开关管断开的瞬间便已充电完成,因此即便是在开关管断开的阶段,RCD吸收电路的大部分时间仍处在释能的阶段,于是,我们可以把RCD吸收电路的释能的时间近似看作是开关管的整个开关周期。
那么漏感的能量我们可以用下式近似计算:
P=  ----------1
其中Lp是变压器初级侧漏感,Ip是变压器初级侧电流峰值
而当电源稳定工作后,C1电容在吸收漏感能量前的电压为U1,吸收漏感能量后的电压上升到U2。那么电容吸收的能量为:
Pc= =  --------2
同时,考虑到MOS的耐压,因此U2+Uin+Uor(Uor为变压器次级端反射到初级的电压)应
小于MOS管的耐压,于是根据公式2,即可计算处RCD吸收电路中的C1电容的最小容量。
通过前面的分析,由于RCD吸收电路几乎在整个开关周期中都处于释能状态,因此,根据电容的放电公式:
t=    ----------3
即可计算处所需要的电阻阻值。

本文发布于:2024-09-21 01:26:29,感谢您对本站的认可!

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