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电源技术一种有效的反激钳位电路设计方法
2007-02-01 13:39
0 引言
单端反激式开关电源具有结构简单、 输入输出电气隔离、电压升／降范围宽、
易于多路输出、可靠性高、造价低等优点,广泛应用于小功率场合。然而,由于漏
感影响,反激变换器功率开关管关断时将引起电压尖峰,必须用钳位电路加以抑
制。由于 RCD 钳位电路比有源钳位电路更简洁且易实现,因而在小功率变换场合
RCD 钳位更有实用价值。
1 漏感抑制
变压器的漏感是不可消除的,但可以通过合理的电路设计和绕制使之减小。
设计和绕制是否合理,对漏感的影响是很明显的。采用合理的方法,可将漏感控制
在初级电感的 2％左右。
设计时应综合变压器磁芯的选择和初级匝数的确定,尽量使初级绕组可紧密
绕满磁芯骨架一层或多层。绕制时绕线要尽量分布得紧凑、均匀,这样线圈和磁
路空间上更接近垂直关系,耦合效果更好。初级和次级绕线也要尽量靠得紧密。
2 RCD 钳位电路参数设计
2.1 变压器等效模型
图 1 为实际变压器的等效电路,励磁电感同理想变压器并联,漏感同励磁电
感串联。励磁电感能量可通过理想变压器耦合到副边,而漏感因为不耦合,能量不
能传递到副边,如果不采取措施,漏感将通过寄生电容释放能量,引起电路电压过
冲和振荡,影响电路工作性能,还会引起 EMI 问题,严重时会烧毁器件,为抑制其
影响,可在变压器初级并联无源 RCD 钳位电路,其拓扑如图 2 所示。
2.2 钳位电路工作原理
引入 RCD 钳位电路,目的是消耗漏感能量,但不能消耗主励磁电感能量,否则
会降低电路效率。要做到这点必须对 RC 参数进行优化设计,下面分析其工作原
理：
当 S1 关断时,漏感 Lk 释能,D 导通,C 上电压瞬间充上去,然后 D 截止,C 通过
R 放电。
1)若 C 值较
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