MOS管RC緩沖電路參數計算詳解-KIA MOS管

在帶變壓器的開(kāi)關(guān)電源拓撲中，開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電壓和電流的重疊引起的損耗是開(kāi)關(guān)電源損耗的主要部分，同時(shí)，由于電路中存在雜散電感和雜散電容，在功率開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電路中也會(huì )出現過(guò)電壓并且產(chǎn)生振蕩。

如果尖峰電壓過(guò)高，就會(huì )損壞開(kāi)關(guān)管。同時(shí)，振蕩的存在也會(huì )使輸出紋波增大。為了降低關(guān)斷損耗和尖峰電壓，需要在開(kāi)關(guān)管兩端并聯(lián)緩沖電路以改善電路的性能。

緩沖電路的主要作用有：一是減少導通或關(guān)斷損耗；二是降低電壓或電流尖峰；三是降低dV/dt或dI/dt。由于MOSFET管的電流下降速度很快，所以它的關(guān)斷損耗很小。

雖然MOSFET管依然使用關(guān)斷緩沖電路，但它的作用不是減少關(guān)斷損耗，而是降低變壓器漏感尖峰電壓。

RC緩沖電路

為了降低開(kāi)關(guān)節點(diǎn)產(chǎn)生的尖峰電壓，可考慮增加RC緩沖電路。在下面的示例中，整流二極管關(guān)斷（高邊開(kāi)關(guān)導通）時(shí)，RC緩沖電路可將二極管的接合部、寄生電感、寄生電容、PCB版圖的電感中積蓄的電荷放電，并通過(guò)電阻轉換為熱，從而降低尖峰電壓。

RC的值一般以R=2Ω、C=470pF左右為出發(fā)點(diǎn)，通過(guò)實(shí)際確認來(lái)找出最佳值。

需要注意的是，增加緩沖電路會(huì )導致開(kāi)關(guān)轉換變慢，效率下降，所以需要探討噪聲水平和效率之間的平衡點(diǎn)。

另外，前提是電阻將噪聲電壓轉換為熱，所以需要注意電阻的容許損耗。電阻的損耗可通過(guò)以下公式計算出來(lái)。

損耗＝C×VIN²×fSW

緩沖電路不僅可用于低邊側，在高邊側也經(jīng)常使用。

RC緩沖電路相關(guān)參數計算

1.測試原始振鈴信號

先把RC都不接，測一下過(guò)沖電壓的諧振頻率

測的是35M

2.計算電容值

把R用0Ω電阻短接掉，焊接一個(gè)100pf的電容上去(這個(gè)電容必須是C0G材質(zhì))，然后不斷增加電容的值，直到諧振頻率降低為原來(lái)的0.5倍左右，這時(shí)候寄生的電容是你加的電容的1/3；

如下圖是加了330pf后，頻率剛好為17.5M，寄生電容大概為110pf，那么我們這時(shí)候就可以算C的值，C的值大概取4倍寄生電容的值就可以，所以可以選440pf附近的；

當然這個(gè)電容值不一定按四倍來(lái)選，可以按3~9倍來(lái)選，電容越大損耗越高，吸收效果越好。

3.計算寄生電感

由于f=1/2pispr(L*C)，上面已經(jīng)得到寄生電感為110pf，f為35M

可得L為0.118uf

4.計算特征阻抗

由于z=sqr(L/C)

可得：

z為41

5.得出電阻值

我們RC的電阻就可以選41Ω附近的電阻，比41Ω稍微大一點(diǎn)即可。

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