RCD構成的鉗位電路在開關變換器中運用廣泛,RCD參數設計對于變換器性能尤其重要。下面以反激變換器為例,介紹下RCD參數定性分析和定量設計,歡迎大家討論。
1、電路拓撲
2、定性分析
開關VS關斷時,變壓器漏感上的能量轉移到電容C上,電容C電壓開始上升。
當電容電壓大于副邊反射電壓減去二極管導通電壓的值時,二極管D截至,電容C開始給電阻R放電。
開關VS導通過程中,電容C不一定放電到零。
開關關斷時,電容C充電工作情況
開關關斷,二極管截止,電容C放電工作情況
開關導通,電容C放電工作情況(二極管自然截止)
當C較大時,RC時間常數較大,電容C上,電壓上升緩慢。
當C特別大,電容C峰值電壓小于副邊反射電壓,電容C上電壓在副邊反射電壓附近波動,并與電阻R形成死負載。
當R,C值合適時,開關VS從關斷到開通瞬間,電容C放電接近(N1/N2)*Uo
當R,C值較小時,RC時間常數較小,在開關VS從關斷到開通瞬間之間,電容C電壓已經放電至(N1/N2)*Uo,并停留在此電壓處,這時,電阻R形成死負載,降低了效率。
3、定量計算
根據開關截止時,漏感能量等于電容C吸收的能量,則
其中:
L1k為原邊漏感,
I1p為原邊電流峰值
UDS為開關關斷所能承受的最大漏源電壓
Ui為輸入電壓有效值
Ureset為電容C的初始電壓
一般情況,當電容C的初始電壓為0時,電容C的計算公式化簡為右邊的計算式子。
疑問:求電容C的關鍵是求Lk,那么如何求得漏感Lk呢?
根據在VS開通前,電容C上電壓放電不能低于(N1/N2)*Uo,則
其中:TOFF為開關管關斷時間
T為開關管單周期時間
注意:
Uds為開關漏源能承受的電壓的最大值而不是實際變換器的漏源電壓值,在這里實際計算時,是假設為常數的。
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