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反激开关管Vds电压尖峰波形,5大独门绝技全搞定!

发布时间:2014-11-09 责任编辑:echolady

【导读】反激开关管中的波形问题一直是电源工程师关注的焦点,尤以Vds电压尖峰问题为最。电源工程师在进行电源测试时会遇到尖峰波形,即便采取相应措施也不可避免。本文主要对反激开关管进行定性分析,采取降低尖峰的一系列措施。

很多初学者往往希望通过公式计算来影响和避免尖峰波形,但因为在实际电路中影响的因素非常广泛,而且每个电源都有不同的设计问题,因此我们这里提供的是一种调试方向。

下面的示意图对解决反激开关管的Vds电压尖峰问题有帮助。首先来看看MOS应力公式:(理想化处理,不影响结论)Vds=Vin+n*Vo+Vspike=Vin+n*Vo+Ipk*(Lk/C1)0.5
这里两个主要参数的意义:Lk是变压器漏感(实际还应包含PCB寄生电感);C1为RCD钳位电容(实际还应包含MOS DS两端的电容,一般远小于C1,故忽略)。见下图:

反激开关管Vds电压尖峰波形,5大独门绝技全搞定!
 
同时上图也标注出了具体如何实现以及对可能的副作用进行确认。对于大家碰到的开关管Vds电压尖峰问题,90%以上可以采用图中的方法解决,不再为电压尖峰烦恼。

如果图中采用的方法还解决不掉,就需要更加细化,可以采用以下几个整改方向:

1、layout走线优化(功率回路尽量短,使PCB电感尽量小;同时也注意RCD的走线,这里除了会影响尖峰,也会影响传导的高频段和辐射);
2、调整RCD中的D;(需要重新确认效率、传导、辐射)
3、调整RCD中的R;(需要重新确认效率、传导、辐射)
4、一般Rsense到IC CS pin都有个RC,调整RC时间常数;(需要重新确认过功率点)
5、调整副边二极管的吸收参数。(需要重新确认效率、传导、辐射)

图一中的方法加上以上的5钟方法,基本上可以解决所有电压尖峰问题。对于反激的大部分应用,用600V的MOS就够了。当然了,有特殊要求,如有较大裕量要求的,可能就要用更高耐压的MOS了,但一般对效率不利。

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