之RCD设计.ppt
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1、之 RCD设计,电磁兼容(EMC),MOS管 开/关引起的EMI,我们知道造成EMI的原因是: 电路中di/dt和dv/dt变化快的器件造成的,而电路中的功率MOS正是di/dt和dv/dt变化最快的器件。 在MOS管关断时,由于变压器漏感(Llk)和MOS的COSS之间会存在振荡,这个振荡不但会影响EMI,而且会使MOS管漏极电压升高,形成电压尖峰。 这个尖峰过高可能会造成MOS雪崩击穿而损坏,所以我们需要额外的电路箝位之,使其控制在合理的范围内。,MOS管 开/关波形,MOS管 电压尖峰基本机理,例如常用的反激式开关电源: 变压器初级和次级的漏感 MOS管的输出电容COSS 次级二极管的结
2、电容CJ 当MOS管关断时,初级电流在很短的时间内给COSS充电,当其两端的电压超过输入电压与反射输出电压之和(VIN+nV0)时,次级二极管导通,因此励磁电感LM两端的电压被箝位至nV0 因此,漏感Llk1和COSS之间会产生谐振,具有高频和高压的浪涌,MOS管可能就会损坏 导致出现问题。,CCM/DCM MOS管电压电流波形,CCM: DCM:,缓冲电路(RCD)设计,为降低漏感尖峰电压,可以增加一个RCD吸收回路,将由于漏感和MOS的输出电容产生的谐振电压控制在一个可以接受的电平,从而保护主开关管。 RCD工作机理: 当MOS管上的电压 VDSVin+nV0时,导通缓冲二极管DSN 吸收
3、漏感中的电流。,缓冲电路(RCD)设计,假设: 缓冲电容CSN足够大,其上的电压在一个开关周期内不会发生变化。 当MOS管关断,并且COSS上电压被充电到Vin+nV0时,一次侧电流通过缓冲二极管DSN流向CSN,与此同时,二次侧二极管导通。 此时,漏感LIK两端的电压为: Vsn - nV0 所以: disn / dt = -(Vsn - nV0 )/ LIK (n 变压器匝比) t = LIK Ipeak / (Vsn - nV0 ) (t 流经吸收回路的时间),缓冲电路(RCD)设计,PSN=VSN(IPEAK/2t)fs=1/2LIKIPEAK2(VSN/(VSN-nV0)fs (fs
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