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2014-7-29 10:31
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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