当RCD电路参数设置好之后就可以进一步分析不同工况下RCD电路对效率的影响。
一、从轻载到满载钳位电路对效率的影响
图2-1 轻载到满载公式及相关波形
如图2-1,RCD钳位电路在轻载时效率很低,原因是轻载时峰值电流小漏感能量低钳位电压Vcp也低此时大部分励磁电感能量会被RCD电路吸收导致效率下降。
一种解决方案是用TVS管(等效可变电阻)替代电阻R可将钳位电压限制在恒定值Vz上,下面对比两种方案:
图2-2 轻载到满载RCD与TVS钳位效率对比
如图2-2TVS钳位电路轻载时效率明显优于RCD钳位电路,但TVS电路成本较高并且低压输入时效率不如RCD电路。
二、输入从低压到高压钳位电路对效率的影响
图2-3 低压到高压满载公式及相关波形
随着输入电压的降低电路进入CCM模式,根据图1-5可知CCM模式下的RCD效率不及DCM模式。低压时RCD与TVS钳位电路的效率对比如下:
图2-4 RCD与TVS钳位跟输入电压的关系
图2-4显示低输入电压对应高峰值电流Ipk,意味着漏感存储能量更多导致钳位电压Vclamp也更高因而效率比固定Vz的TVS管高。
图2-5 Vds电压公式及与输入电压的关系
如图2-5最高Vds电压发生在最大输入电压处,所以设计RCD或TVS钳位电路时要根据满载及最高输入电压来设计(低压满载时钳位电路的功耗可能会略高于高压满载 )。