关于反激开关管中的Vds电压尖峰波形问题,是许多电源工程师在设计测试电源中的常见问题,而且有时采用一些方法后仍然无法避免尖峰波形的出现。很多初学者往往希望通过公式计算来影响和避免尖峰波形,但因为在实际电路中影响的因素非常广泛,而且每个电源都有不同的设计问题,因此我们这里提供的是一种调试方向。本文中针对反激开关管的Vds电压尖峰问题进行定性分析,从而为降低此尖峰提供指导方向。
下面的示意图对解决反激开关管的Vds电压尖峰问题有帮助。首先来看看MOS应力公式:(理想化处理,不影响结论)Vds=Vin+n*Vo+Vspike=Vin+n*Vo+Ipk*(Lk/C1)0.5
这里两个主要参数的意义:Lk是变压器漏感(实际还应包含PCB寄生电感);C1为RCD钳位电容(实际还应包含MOS DS两端的电容,一般远小于C1,故忽略)。见下图:
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图一
同时上图也标注出了具体如何实现以及对可能的副作用进行确认。对于大家碰到的开关管Vds电压尖峰问题,90%以上可以采用图中的方法解决,不再为电压尖峰烦恼。
如果图中采用的方法还解决不掉,就需要更加细化,可以采用以下几个整改方向:
1、layout走线优化(功率回路尽量短,使pcb电感尽量小;同时也注意RCD的走线,这里除了会影响尖峰,也会影响传导的高频段和辐射);
2、调整RCD中的D;(需要重新确认效率、传导、辐射)
3、调整RCD中的R;(需要重新确认效率、传导、辐射)
4、一般Rsense到IC CS pin都有个RC,调整RC时间常数;(需要重新确认过功率点)
5、调整副边二极管的吸收参数。(需要重新确认效率、传导、辐射)
图一中的方法加上以上的5钟方法,基本上可以解决所有电压尖峰问题。对于反激的大部分应用,用600V的MOS就够了。当然了,有特殊要求,如有较大裕量要求的,可能就要用更高耐压的MOS了,但一般对效率不利。