楊志龍

摘要：以Boost變換器電路為例，介紹功率開關(guān)管RCD緩沖電路的工作原理。設(shè)計(jì)電路參數(shù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)的可行性，可以應(yīng)用于中小型功率開關(guān)電路中。

關(guān)鍵詞：Boost變換器；功率開關(guān)管；RCD緩沖電路

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2015）24-0172-02

Parameter Design of RCD Buffer Circuit

YANG Zhi-Long

（School of Electronic Engineering，Xian Shiyou University，Xian 710065，China）

Abstrict： Focusing on the boost converter circuit，andit describes the working principle of the power switch RCD snubber circuit.Theparametersof the circuit is designed.The correctness of the design method is verified，and it can be used in middle and low power switching power supplies.

Keywords： Boost converter； power switch tube； RCD snubber circuit

RCD箝位電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、成本低、無(wú)需驅(qū)動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用于中小型功率開關(guān)電源中。在Boost電路中，開關(guān)管關(guān)斷瞬間，電路中感性元件儲(chǔ)存的電能釋放會(huì)產(chǎn)生很大的尖峰電壓，使得開關(guān)管承受很大的電壓應(yīng)力，甚至可能導(dǎo)致開關(guān)管損壞。為了消除開關(guān)關(guān)斷瞬間的尖峰電壓保證開關(guān)管正常工作，以往很多學(xué)者進(jìn)行了大量研究，取得了許多成果[1-3]，得出了RCD箝位電路可以消除開關(guān)關(guān)斷瞬間的尖峰電壓，尤其是在反激電路中可靠性很高。但是以往的研究又有不足之處：由于RCD箝位電路敏感性很高，需要合理的參數(shù)設(shè)計(jì)才能達(dá)到理想的緩沖效果，如何選擇參數(shù)文獻(xiàn)中沒(méi)有專門討論。

本文以Boost變換器為例，分析RCD箝位電路工作原理，設(shè)計(jì)電路基本參數(shù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)方法的正確性。

1 電路原理與參數(shù)計(jì)算

電阻消耗的能量實(shí)際上是開關(guān)關(guān)斷時(shí)刻，電容上儲(chǔ)存的能量，因此電阻的功率為：

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

沒(méi)有RCD緩沖時(shí)，開關(guān)在關(guān)斷瞬間D、S兩端會(huì)出現(xiàn)尖峰電壓，圖3可見，尖峰高達(dá)170V左右，這樣的過(guò)電壓對(duì)開關(guān)管造成很大的沖擊，尤其是在高頻率、大功率、高輸入電路中尤為嚴(yán)重。為了抑制關(guān)斷瞬間開關(guān)管D、S兩端的尖峰電壓，給其并聯(lián)合理參數(shù)的RCD緩沖電路，結(jié)果如圖4所示，發(fā)現(xiàn)開關(guān)關(guān)斷瞬間D、S兩端的電壓過(guò)沖得到有效抑制。這是因?yàn)樵陂_關(guān)關(guān)斷瞬間，電感能量通過(guò)向電容充電，D、S兩端電壓被電容電壓箝位。

3 總結(jié)

本文設(shè)計(jì)的RCD緩沖電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，損耗小可以有效地抑制開關(guān)管關(guān)斷瞬間的電壓尖峰，保證開關(guān)管安全穩(wěn)定工作，可以應(yīng)用于中小功率開關(guān)電源中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周潔敏.開關(guān)電源理論及設(shè)計(jì)[M].北京航空航天大學(xué)出版社，北京，2012.

[2] 劉樹林，曹曉生，馬一博.RCD箝位反激變換器的回饋能耗分析及設(shè)計(jì)考慮[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2010，30（33）：9-17.

[3] 盧增藝，陳為，多通道交錯(cuò)并聯(lián)反激變換器磁集成技術(shù)研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2009，29（18）：41-46.