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反激變換器中RCD參數定性分析和定量設計

CHANBAEK ? 來源:博客園-斑鳩,一生。 ? 作者:博客園-斑鳩,一生 ? 2023-03-09 15:09 ? 次閱讀

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

pYYBAGQJhkGAKpjyAABKKiQmTGM635.png

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。

poYBAGQJhkGAY16dAAA9hBCNjHo973.png

開關關斷時,電容C充電工作情況

pYYBAGQJhkKAYAJIAAA3N7Jrve4880.png

開關關斷,二極管截止,電容C放電工作情況

poYBAGQJhkKAazECAABFIUz8rFU559.png

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。

pYYBAGQJhkOAX--UAACL7gFim94717.png

poYBAGQJhkOABWQTAAB9FIYglLM104.png

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

pYYBAGQJhkSAXI0JAAAuUPUd_iw167.png

poYBAGQJhkSAPeUKAAAkB6C5N0o912.png

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

pYYBAGQJhkWAHgFLAAA5LEAfSqs345.png

poYBAGQJhkaALZiHAAAcnDLmYW4659.png

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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