一．RCD 吸收电路和RCD钳位电路的区分 早期开关电源是是使用RCD吸收电路，它的作用是减少开关管(早期使用BJT做开关管)的交叉损耗，从而改善开关管的损耗和温度。同时，能够减少开关管关断转换过程中开关管上的dv/dt,从而增加可靠性。RCD吸收电路和RCD钳位电路很像，RCD代表电阻，电容和二极管，RCD钳位电路中使用的电容比较大(典型10~47nF)和比较大的电阻R。而RCD吸收电路中电容会比较小，一般是1~2nF，电阻R也小得多。 从功能上讲：1.RCD吸收电路中，电容每个周期完全放电，但在RCD钳位电路中，电容每周期不完全放电，一直保持预充电，仅比钳位电压低一些。。因此。RCD钳位电路仅在一定的MOS DS电压之上才起作用，RCD钳位二极管才会导通。在该电压水平之下，RCD钳位电路几乎不工作。RCD钳位二极管导通时，因为RCD钳位电路电容很大，可以将反激电源的漏感电压尖峰削至安全值。2.RCD吸收电路电容每周期都完全放电，在开关管关断时，RCD吸收电容立刻准备吸收部分续流电流，并以此降低开关管上的dv/dt，把开关管交叉损耗部分转移到自身。，从而到达辅助开关管动作的目的。 如今，RCD吸收电路几乎废弃不用，因为RCD吸收电路是针对早期开关管BJT设计的吸收电路，目前已使用MOS管作为开关管，而且现在的开关管速度很快，每周期的开关管转换时间大概50~100ns,相对于早期的几个us减少了很多。 二．RCD钳位电路中R和C的推导 1.MOS管关断后的漏感电压Vlk可以通过以下步骤获得， 主感量上的电压Vlm=Vin+VOR(折射电压) MOS管漏极的电压Vds 约等于RCD钳位电路的钳位电压Vclamp+Vin 则MOS关断后的漏感电压Vlk=(Vclamp+Vin)-(Vin+VOR)=Vclamp-VOR
2.原边侧电感的能量是通过变压器耦合到副边侧，但是漏感能量不上耦合的，，需要转换成其他形式的能量，如热量。当开关管关断时，漏感电压Vlk=Vclamp-VOR,它导致原边侧电流在Δt时间内减缓，不会立马降到零。当Δt时间结束后，副边侧绕组才开始接受全部原边侧电流。关断转换最终完成。 由伏秒平衡公式Vt=Li得到Vlk*Δt=Lik*ΔI 推导得到Δt=(Llk*ΔI)/Vlk=(Llk*Ipk)/ (Vclamp-VOR).  3.钳位损耗方程 进入钳位电路的能量，因为Δt时间内的平均电流是Ipk/2,则 ε=(Ipk/2)*Vclamp*Δt ε=(Ipk/2)*Vclamp*(Llk*Ipk)/ (Vclamp-VOR) =1/2*Llk*Ipk^2*Vclamp/ (Vclamp-VOR) Pclamp=ε*fsw (fsw是开关频率) 即Pclamp=1/2*Llk*Ipk^2*fsw*Vclamp/ (Vclamp-VOR) 如下图，对于RCD钳位电路来说Vclamp=Vcap 则Vcap^2/R=Pclamp即可求出R=Vcap^2/Pclamp 代入可得R=Vcap^2/(1/2*Llk*Ipk^2*fsw*Vclamp/ (Vclamp-VOR)) R=2*Vcap*(Vcap-VOR)/(Llk*Ipk^2*fsw) 在整个开关周期，除了Δt时间内，电容几乎以恒定的速率放电，流过电阻的电流几乎是恒定的，如下公式则被满足：I=C*ΔV/Δt=C*ΔV*fsw,且I=Vcap/R 则可求出C*ΔV*fsw=Vcap/R 解的C=Vcap/(R*ΔV*fsw) 按照电压纹波为5%-10%，按最大值去选则ΔV=Vcap*1/10，选择合适的C值，所以C为：C>=10/(R*fsw) ΔV是电压纹波 |
