MOS管DS并联电阻构成的RCD缓冲电路分享-KIA MOS管

RCD箝(qian)位电路(lu)具(ju)有(you)结(jie)构简单、体积小成(cheng)本低无需驱动等优点，因而被(bei)广泛应用(yong)于(yu)中小(xiao)型功率开(kai)关电源中。

在Bost电路中(zhong)(zhong),开关(guan)管关(guan)断瞬间，电路中(zhong)(zhong)感性元件储存的电能释放(fang)会产生(sheng)很大的尖峰电(dian)压，使得(de)开关(guan)管(guan)承(cheng)受很大的电(dian)压应力，甚至可能导致开(kai)关管损坏。

为了消除(chu)开(kai)关(guan)关(guan)断瞬间的(de)尖峰电压保证开关(guan)管正常工作，很多学者(zhe)进行了大量研究，得出了RCD箝(qian)位电路可以消除开关(guan)关(guan)断瞬间的尖峰电(dian)(dian)压，尤(you)甚(shen)是(shi)在反激电(dian)(dian)路(lu)中可(ke)靠(kao)性很高。但是(shi)由于(yu)RCD箝位电(dian)(dian)路(lu)敏感性很高,需要合理的参数(shu)设计(ji)才能达到理想(xiang)的缓(huan)冲效果。

本文以Boost变换器为例，分析RCD箝位电路工(gong)作原理(li),设计(ji)电路基(ji)本参数，结合(he)实验验证(zheng)设计(ji)方法的正确性。

电路原理与参数计算

功率管开(kai)关(guan)管箝位电路原理如图1所示，当开(kai)关(guan)管Q开(kai)通时,电容Cs两端压降为晶(jing)体管饱和压降,接近于零。开关管关断时(shi),二极(ji)管将(jiang)电阻Rs短(duan)路(lu)为(wei)电感电流(liu)iL提供(gong)放电通道(dao)，电容Cs迅速充电,开关管D、S两端电压(ya)被电容(rong)电压(ya)钳位,开关管减少(shao)的电流就是电容(rong)充电增(zeng)加(jia)的电流iL。

如果(guo)电容(rong)Cs足(zu)够大,在开(kai)关管电流下降(jiang)至(zhi)零截(jie)止时,电容电压很低，晶体管关断损耗(hao)很小(xiao)。当开关管再次开通时(shi),D、S两(liang)端电(dian)压为零,电(dian)容(rong)通过限流电(dian)阻Rs开关放(fang)电(dian)到零，为下一次关断做准备。

实验结果与分析

没有RCD缓冲时,开关(guan)在关(guan)断瞬间D、S两端会出现尖峰电压(ya),图3可见，尖(jian)峰高达(da)170V左右,这样的过电(dian)压(ya)对开(kai)关管(guan)造成很大(da)的冲击，尤(you)其是(shi)在高频率、大(da)功(gong)率、高输入电路(lu)中尤(you)为严重。

为了抑制关断瞬间(jian)开(kai)关管D、S两端的(de)尖峰电压，给其并(bing)联合(he)理参(can)数的(de)RCD缓冲电路,结果如(ru)图4所示,发现开关关断瞬间D、S两端的电压过冲得到有效抑制(zhi)。这是因为在开关关断瞬间(jian),电(dian)感(gan)能量通过R向电(dian)容(rong)充电(dian), D、S两端电(dian)压(ya)被电(dian)容(rong)电(dian)压(ya)箝位。

本(ben)设计构(gou)建的RCD缓冲(chong)电路结构(gou)简单,成本(ben)低,损(sun)耗小(xiao)可(ke)以有(you)效地(di)抑制开关管关断瞬间(jian)的电压尖峰,保证(zheng)开关管安全稳定工作(zuo)，可以应用于中小功率开关电源中。

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