原创 设计应用于反激式转换器的电阻电容二极管(RCD)缓冲电路

反激式电路元件非常少，是最简单的拓扑之一。在电池充电器、适配器、DVD播放器和LED驱动器等低功率和中等功率应用中非常受欢迎。然而，虽然电路结构很简单，设计可靠的反激式转换器依然存在一定的难度。例如，反激式转换器的关键要素——电阻电容二极管(RCD)缓冲器，需要进行详细计算和实验验证，才能找出最佳参数； 否则，有可能严重影响转换器的可靠性、效率或成本。

图1： 带RCD缓冲器的反激式转换器及其在DCM工作条件下的主要波形

图1所示的反激式转换器带有一些重要的寄生组件，比如变压器初级端漏电感L_lk以及MOSFET寄生结电容C_oss。该图还显示带RCD缓冲器的反激式转换器在非连续导通工作模式(DCM)下的主要波形。

MOSFET关断时，初级端电流i_d为C_OSS充电。一旦C_OSS上的电压超过输入电压与反映输出电压之和（即V_in+nVo），次级端二极管导通，并将磁化电感L_m上的电压箝位至n*Vo。然后，由于存在L_lk和C_oss，因此产生高频谐振，导致MOSFET上出现很高的电压。应当将此电压尖峰限制在一个可以接受的水平上。通常采用图1所示的RCD缓冲器来实现此电压抑制目的。二极管导通瞬间，L_lk上的电压为V_sn-nVo。V_sn是缓冲器电容C_sn上的电压。初级端电流i_sn流入C_sn，如图1所示。i_sn斜率为：

其中，n是变压器的匝比，L_lk是主变压器的漏电感。

RCD缓冲器应当根据经验，配置为可将V_sn箝位至nV_o的2倍至2.5倍左右。此外，V_sn与最大输入电压之和不应超过MOSFET额定击穿电压(BV_diss)的80%。若V_sn过高，则需使用额定击穿电压高很多的MOSFET。若V_sn极低，则缓冲器电路将产生极大的损耗。缓冲器电路的功耗可通过下式获得：

其中，i_peak是变压器初级端在最低输入电压以及满载工作条件下的峰值电流。时间t_s为：

应当根据损耗选择额定功率适中的缓冲器Rsn,其值：

缓冲电容电压的最大纹波可由下式得出： 一般而言，合理的纹波范围为5%到10%，Csn可由上式得到，缓冲电容应该采用陶瓷电容或者薄膜电容，较低的ESR，不适宜采用电解电容。

想了解有关反激式转换器缓冲器设计的更多信息？ 下载我们的应用指南：   反激式转换器RCD缓冲器的设计指南，AN-4147.pdf