做电源的小伙伴,对吸收线路可能很熟悉,适当的吸收器件对二极管,三极管的电压电流应力,EMI等都有帮助,常见的吸收线路有C,RC,RCD等,本文详细的讲解下RCD的原理和对应力的帮助
如图1是反激电源里面常见的RCD吸收线路,我们先装参数R1=100K C1=102 D1是快管,Trr是50ns
图1
用示波器测量Q1 MOS的波形如图2所示,其中通道1是VDS电压,通道3是电容C1的电压,可以看到MOS VDS电压有很多震荡,震荡的原因是变压器的漏感Lk和MOS的寄生电容在震荡
图2
我们将D1二极管更换为慢管,Trr是1us 波形如图3,尖峰处的震荡减小了,原因是D1使用慢恢复的二极管之后VDS电压达到最大值之后,二极管并没有关断,这个时候漏感Lk,主感Lp,R1, C1形成一个阻尼震荡,吸收了能量
我们也可以通过C1电容的波形来看,当二极管用慢管的时候,C1电容出现2个震荡,说明C1参与上面所示的阻尼震荡,如果二极管已经关断,那就会像图2快管C1电压波形一样,只有一个电压尖峰,因为关断后没有回路可以震荡,所以一般对策EMI时候,将二极管换成快管是一个方法,但是带来的问题就是二极管的损耗增加,二极管本体温度过高,以及效率降低;
图3
也有线路会增加一个R2,如图4,我们尝试将R2为100欧姆,电压波形如图5,震荡基本没有了,说明在二极管反向截止的这块时间,震荡通过R2吸收了,电压震荡越小,EMI是越好的,所以有些线路通过增加R2来改善EMI
图5
另外一般我们调试RCD的时候,普遍认为RC过大,会减小效率,那实际是怎么样的呢?将R1还是100K,C1从102修改为472,对比图6,C1是102,图7,C1是472,发现效率增加了一些,通过电容C1的波形来看,应该是C1的电容太大,放电太慢导致
因为次级反射的电压大概是90V,当C1是102的时候,二极管关断后C1的电压通过R1放电很快降到90V,所以在次级二极管续流的阶段,次级绕组对初级放射电压是通过R1消耗功率的,但是C1是472时候,二极管关断后电压还是大于90V,说明在次级续流的阶段,绕组没有在R1消耗功率,所以效率稍高一些
图6
图7
如果继续减小R1,R1=10K,效率降低了0.5%,但是VDS电压下降了,通过图8,C1波形可以看出C1的电压通过R1放电很低,所以下一阶段电压也低,如果VDS电压比较高,快接近MOS的规格,可以通过此方法减小应力
图8