一、RCD鉗位電路
反激式開關電源的RCD鉗位電路由電阻R1、電容C1和二極管D1組成,如下圖,其中:Lk為變壓器的漏感,Lp為變壓器原邊繞組電感、Cds為Q1的寄生電容、T1為變壓器、Q1是開關管、D2是輸出整流二極管,E1是輸出濾波電容。
變壓器漏感Lk與原邊電感Lp串聯,原邊電感Lp與變壓器T1并聯。原邊電感Lp的能量可通過理想變壓器T1耦合至副邊,給后端負載提供能量。但變壓器漏感Lk的能量無法耦合至副邊,只能通過寄生電容釋放能量,引起的尖峰電壓,可以通過電阻R1吸收回路吸收能量。
1、工作原理
為了簡化,其他的元器件已去掉,工作過程:Vin是整流之后的直流脈動電壓,當開關管Q1關斷時,漏極電流迅速下降,變壓器原邊電流給Cds充電,D1導通。由于C1容值遠大于Cds,所以Lk釋放的能量主要給C1充電。
由于電容電壓具有不能突變的特性,且電容值越大電壓變化率越小,因此C1的存在,降低了開關管漏源電壓尖峰值,減小了開關管電壓變化率,電源的EMI也就較好。
當繞組中的電流反向時,D1截止,C1充電結束,此時C1通過R1放電,C1吸收的漏感能量通過R1來消耗。
2、Uds關鍵波形分析
1)下圖是開關管Q1的Vds電壓隨著時間變化的波形圖,t1時刻前也就是縱坐標為零時候,Q1導通,由于變壓器原邊電感較大,且電感兩端電壓與電流變化率成正比,因此流經漏感電流線性上升,到t1時刻,Q1斷開;
2)t1至t2時刻時,由于變壓器原邊電感的作用,流經變壓器的原邊電流基本不變,且此時RCD鉗位電路中的二極管關斷,輸出電路的二極管D2反向截止。
這一階段可以認為是變壓器的原邊電流對Q1的寄生電容Cds恒流充電。
而在此時電容C1向R1緩慢放電,當漏極電壓大于整流后的輸入電壓與變壓器副邊的反饋電壓之和后,變壓器原邊的能量耦合到副邊,并經整流二極管D2整流,以及E1電容濾波之后開始向負載提供能量。
3)t2時刻后,ds大于輸入電壓與C1此時的兩端電壓之和,二極管D1導通,流經D1的電流急劇上升,同時鉗位電容C1不斷充電,直至t3時刻變壓器原邊電流下降為零時,二極管D1再次關斷,此時漏極電壓升至最大值。
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