反激式变换器中RCD箝位电路的设计分析
反激设计 RCD回路分析
4. 消除振铃后的波形
振铃消失
5. SNUB回路的设计
此处的振铃由漏感、 MOS等效结电容 Cd，SNUB共同产 生，而∆VSUNB才 是由漏感、MOS 等效结电容Cd所 产生，即所谓的冲 击响应。
此振铃产生的EMI不可忽视，同时可能将会引起OVP的误动作。
3.给出的消除振铃的方法
I
增加一阻尼电阻RSNUB2,工作原理如下：漏感的存在在于次级的放电过程，直至电压为 VR+Vin后SNUB回路的电流接近为零。在CSNUB充电完成后（ CSNUB决定充电时间也即决定 了∆VSNUB的电压 ），D关断，这时 VDS的电压(准确的说是∆VSNUB )将在Rsunb1中释放， 电压在整个过程中不断的被钳位，再充电，再放电，再钳位， 电压在整个过程中不断的被钳位，再充电，再放电，再钳位，由于增加了Rsnub2,而其中 的电压成为∆VSUNB的一部分，将极大的阻尼了放电过程，使放电的电流成为可控的半线形 状态。
反激设计RCD回路分析
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1.原理图解析
初次级漏感 DS等效结电容RCD 回路也是所谓的SNUB回路
2.波形图解析
RCD箝位反激变换器的设计与实现
RCD 箝位反激变换器的设计与实现
1 引言
反激变换器具有电路拓扑简洁、输入输出电气隔离、电压升/降范围宽、易于多路输出等优点，因而是逆变器辅助开关电源理想的电路拓扑。
然而，反激变换器功率开关关断时由漏感储能引起的电压尖峰必须用箝位电路加以抑制。
由于RCD 箝位电路比LCD 箝位、有源箝位电路更简洁且易实现，因而RCD 箝位反激变换器在小功率变换场合更具有实用价值。
将RCD 箝位反激变换器与峰值电流控制技术结合在一起，便可获得高性能的逆变器辅助开关电源。
本文主要论述RCD 箝位反激式变换器的原理，介绍了UC3843 电流控制型脉宽调制器的各种设置，并给出了设计实例与试验结果。
2 RCD 箝位反激式变换器的原理
2.1 功率电路
采用RCD 箝位的反激变换器，如图1 所示。
当功率开关S 关断时，变压器T 漏感的储能将转移到箝位电容C 中，并在电阻R 上消耗，从而使功率开关S 关断时产生的电压尖峰得到了有效的抑制。
然而，箝位电路参数对反激变换器的性能有重要的影响。
选取不同R、C 值时，箝位电容电压波形如图2 所示。
图2(a)中，C 取值较大，C 上电压缓慢上升，副边反激过冲小，变压器原边能量不能迅速传递到副边；图2(b) 中，R、C 值合适，C 上电压在S 截止瞬间冲上去，然后D 截止，C 通过R 放电，到S 开通瞬间，C 上电压应放到接近(N1/N2)Uo；图2(c)中，R、C 均偏小，C 上电压在S 截止瞬间冲上去，然后因为RC 时间常数小，C 上电压很快放电到等于(N1/N2)Uo，此时RCD 箝位电路将成为反激变换器的死负。
反激式电源中MOSFET的RCD缓冲电路设计分析
反激式电源中MOSFET的RCD缓冲电路设计分析对于一位开关电源工程师来说，在一或多相互立的条件面前做出选择，那是常有的事。
而我们今天讨论的这个话题就是一对相互对立的条件。
（即要限制主MOS 管最大反峰，又要RCD 吸收回路功耗最小）在讨论前我们先做几个假设，①开关电源的工作频率范围:20~200KHZ；② RCD 中的二极管正向导通时间很短（一般为几十纳秒）；③在调整RCD 回路前主变压器和MOS 管，输出线路的参数已经完全确定。
有了以上几个假设我们就可以先进行计算：一﹑首先对MOS 管的VD 进行分段：ⅰ，输入的直流电压VDC ；ⅱ，次级反射初级的VOR ；ⅲ，主MOS 管VD 余量VDS ；ⅳ，RCD 吸收有效电压VRCD1 。
二﹑对于以上主MOS 管VD 的几部分进行计算：ⅰ，输入的直流电压VDC 。
在计算VDC 时，是依最高输入电压值为准。
如宽电压应选择AC265V，即DC375V。
VDC ＝VAC * √2ⅱ，次级反射初级的VOR 。
VOR 是依在次级输出最高电压,整流二极管压降最大时计算的，如输出电压为：5.0 V±5% （依Vo =5.25V 计算），二极管VF 为0.525V （此值是在1N5822 的资料中查找额定电流下VF 值）．VOR ＝(VF +Vo)*Np/Nsⅲ，主MOS 管VD 的余量VDS ． V ds 是依MOS 管V d 的10%为最小值．如KA05H0165R 的Vd =650 应选择DC 65V．VDC ＝VD* 10%ⅳ，RCD 吸收VRCD ． MOS 管的VD 减去ⅰ，ⅲ三项就剩下VRCD 的最大值。
实际选取的VRCD 应为最大值的90%（这里主要是考虑到开关电源个元件的分散性，温度漂移和时间飘移等因素得影响）。
V rcd ＝(V d -Vdc -Vds )*90%注意：①VRCD 是计算出理论值，再通过实验进行调整，使得实际值与理论值相吻合．②Vrcd 必须大于Vor 的1.3倍．（如果小于1.3倍，则主MOS 管的Vd 值选择就太低了）③MOS 管Vd 应当小于Vdc 的2倍．（如果大于2倍，则主MOS 管的Vd 值就过大了）④如果VRCD 的实测值小于VOR 的1.2倍，那么RCD 吸收回路就影响电源效率。
反激式开关电源的RCD吸收电路的设计讲义
反激式开关电源的RCD吸收电路的设计如上图所示，分析如下一：设计电路的原则①限制MOS功率管的最大反向峰值电压②减小RCD电路的损耗。
上述两者，是相互矛盾的，取折中的办法。
二：设计RCD吸收电路的过程在设计之前，电路的频率、主变压器、输出电路的参数、MOS功率管全部确定。
①计算在最大输入交流电压时，输出的最大直流电压VDCVDC=1.4*V AC单位：Ｖ②次级电压反射到初级的等效电压ＶＯＲＶ(ＯＲ)=(ＶＦ+ＶＯ)*ＮＰ/ＮＳＶＦ:二极管的正向最大电压降，单位：ＶＶＯ:输出的电压值，考虑精度波动范围,单位：ＶＮＰ:初级匝数ＮＳ:次级匝数③ＭＯＳ功率管的源—栅极之间的最大耐压值ＶＤ的余量值Ｖ(ＤＳ)ＶＤＳ=１０%*ＶＤ单位：Ｖ④ＲＣＤ吸收回路的电压Ｖ(ＲＣＤ)Ｖ(ＲＣＤ)＝[ＶＤ-Ｖ(ＤＣ)-Ｖ(ＤＳ)]*９０%单位：Ｖ三：ＲＣＤ试验调整①上述ＲＣＤ电压值是理论值，通过试验调整，使得实际值和理论值相吻合②Ｖ(ＲＣＤ)＞１．３Ｖ(ＯＲ)若实际测量值小于１．３倍的话，说明选取的ＭＯＳ功率管的ＶＤ值太小．③ＭＯＳ功率管的ＶＤ＜２Ｖ(ＤＣ)若实际测量值大于２倍的话，说明选取的ＭＯＳ功率管的ＶＤ值太大．④Ｖ(ＲＣＤ) ＜１．２Ｖ(ＯＲ)说明ＲＣＤ吸收回路会影响开关电源的效率．⑤Ｖ(ＲＣＤ)是有Ｖ(ＲＣＤ１)和Ｖ(ＯＲ)组成的．⑥ＲＣ时间常数τ是有开关电源的频率确定，一般选择１０—20个周期。
⑦选择RC:任意选取瓷片电容和电阻，一般为电阻几十K电阻——几百K的电阻，电容选择几nF——几十nF不等。
任意选择R、C的值，通入交流电压，调节调压器，根据先低压后高压、先轻载后重载的原则，试验过程中观察V(RCD)的值，务必V（RCD）的值小于理论值，调节调压器时，当等于理论值时，停止试验，把R 值变小，重新调整。
合适的RC标准：当高压、重负载时，V(RCD)实际测量值等于理论值。
⑧R的功率应根据V(RCD)的最大值所得，一般计算值的2倍。
反激式变换器中RCD箝位电路的设计分析
反激式变换器中RCD箝位电路的设计分析反激式变换器是一种常见的DC-DC变换器拓扑结构，具有简单、高效的特点。
在反激式变换器的设计中，RCD箝位电路扮演着非常重要的角色。
本文将从设计和分析的角度探讨RCD箝位电路在反激式变换器中的作用、设计原则以及优化方法。
首先，让我们来了解一下RCD箝位电路在反激式变换器中的作用。
反激式变换器的基本原理是利用输入电感储存能量，并通过控制开关管的开关周期实现能量的传递。
箝位电路的作用是限制开关管的电压峰值，以确保开关管能够正常工作，同时减小电压应力和电流应力，提高系统的可靠性和效率。
在设计RCD箝位电路时，首先要确定电容C、电感L和电阻R的合适取值。
理想的RCD箝位电路应该具有良好的限压、保护开关管的功能，同时要保证电路的稳定性和效率。
设计原则之一是要选择合适的电感L。
选择合适的电感值可以在箝位电路中产生合适的电感电流，以保证开关管正常工作。
一般来说，电感的电流应该在稳态工作状态下不超过其可承受的最大电流。
另外，电感值的选择还应考虑反激式变换器的输入电压、输出电压和负载条件，以及电感的尺寸和成本。
设计原则之二是要选择合适的电容C。
电容C的选择要考虑三个方面：限制开关管的电压峰值、储存能量和抑制电压尖峰。
合适的电容值可以限制开关管的电压峰值，以保护开关管不受电压应力过大的影响。
另外，电容的容量也会影响电路的能量储存和输出效率。
较大的电容值可以增加能量储存，但也会增加电路的成本和尺寸。
此外，电容的选择还需要考虑电容的ESR（壳体电阻）和ESL（壳体电感），以提高电路的性能和稳定性。
设计原则之三是要选择合适的电阻R。
电阻R的作用是限制开关管的电流，以保护开关管不受电流应力过大的影响。
合适的电阻值要根据开关管的最大电流和电路的工作条件来确定。
较小的电阻值可以减小电流应力，但也会降低电路的效率和稳定性。
因此，需要在保护开关管的同时兼顾效率和稳定性。
在实际的设计中，可以通过仿真和实验来验证和优化RCD箝位电路的设计。
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的，因为它关系到开关管上的尖峰电压，从而影响到开关管的选择，进而会影响到EMI，并且，RCD电路设计不当，会对效率造成影响，而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0-t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降；同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端，原边电感电流ip线性上升，其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2）t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程，流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电(因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds较小)，变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds；直到t2时刻，UDS 上升到Ui+Uf(Uf为变压器副边向原边的反馈电压)。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b)所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
反激电路rcd电路设计
反激电路和RCD电路是电子工程中常见的电路类型，它们的设计和实现需要考虑许多因素，包括电源电压、负载电流、电路效率、电磁干扰等。
下面将详细介绍反激电路和RCD 电路的设计过程。
一、反激电路设计反激电路是一种常见的电源转换电路，它可以将输入的交流电压转换为直流电压，同时提供电流和电压的调节功能。
在设计反激电路时，需要考虑以下因素：输入电压和电流：输入电压和电流的大小直接影响到反激电路的效率和性能。
因此，在设计反激电路时，需要根据实际需求选择合适的输入电压和电流。
输出电压和电流：输出电压和电流的大小需要根据实际应用来确定。
一般来说，输出电压越高，输出电流越小，反之亦然。
因此，在设计反激电路时，需要根据实际需求选择合适的输出电压和电流。
开关频率：开关频率是反激电路中开关管的工作频率，它直接影响到反激电路的体积、重量和效率。
一般来说，开关频率越高，反激电路的体积越小、重量越轻、效率越高。
但是，开关频率过高也会导致电磁干扰和噪声问题。
因此，在设计反激电路时，需要根据实际需求选择合适的开关频率。
磁芯材料：磁芯材料是反激电路中的重要元件，它直接影响到反激电路的效率和性能。
一般来说，磁芯材料的磁导率越高、饱和磁感应强度越大，反激电路的效率越高、性能越好。
但是，磁芯材料的价格也越高。
因此，在设计反激电路时，需要根据实际需求选择合适的磁芯材料。
二、RCD电路设计RCD电路是一种常见的过电压保护电路，它可以在电源电压过高或过低时切断电源，保护电路免受损坏。
在设计RCD电路时，需要考虑以下因素：输入电压范围：输入电压范围是RCD电路的重要参数之一，它直接影响到RCD电路的工作范围和性能。
因此，在设计RCD电路时，需要根据实际需求选择合适的输入电压范围。
输出电压范围：输出电压范围是RCD电路的重要参数之一，它直接影响到RCD电路的保护效果和性能。
因此，在设计RCD电路时，需要根据实际需求选择合适的输出电压范围。
电阻值和电容值：电阻值和电容值是RCD电路中的重要元件参数之一，它们直接影响到RCD电路的保护效果和性能。
反激式变换器中RCD箝位电路设计方案工科
反激式变换器中RCD箝位电路设计方案工科反激式变换器是一种常用于电源系统中的降压变换器，它具有结构简单、成本低、效率高等优点，在电源系统中得到了广泛应用。
而RCD箝位电路则是反激式变换器中常用的一种保护电路，能有效地保护开关管和二极管，增加系统的可靠性。
本文将针对反激式变换器中RCD箝位电路的设计方案进行探讨，以期能在实际应用中提供一定的参考价值。
设计目标：设计一个能够满足工业应用需求的反激式变换器RCD箝位电路，其设计目标如下：1.保护开关管和二极管，避免过电压和过电流的损害；2.提高系统的效率；3.控制开关管的开关频率，并实现电压的稳定输出；4.降低系统的谐振噪声。
设计步骤：1.选择合适的开关管和二极管：根据输入电压和输出电流的要求，选择合适的开关管和二极管。
开关管应具有低导通电阻和低开关损耗，二极管应具有低反向恢复电压和低开关损耗。
2.确定电感和电容数值：根据输入电压、输出电压和输出电流的要求，确定合适的电感和电容数值。
电感应具有合适的饱和电流和低直流电阻，电容应具有合适的容值和低ESR。
3.设计RCD箝位电路：RCD箝位电路由一个电阻、一个电容和一个二极管组成。
其作用是在开关管关闭后提供一条反向电流通路，以保护开关管和二极管，并降低谐振噪声。
电容的选择应满足箝位电压的要求，电阻的选择应确保电容在关断期间能够完全放电。
4.控制开关管的开关频率：反激式变换器中的开关管的开关频率对整个系统的稳定性和效率有着很大的影响。
通过合理的控制开关管的开关频率，可以实现电压的稳定输出。
常见的控制方法有固定频率控制、变频控制和自适应控制等。
5.进行电路仿真和实验：根据设计的参数，进行电路的仿真和实验，验证设计的可行性和稳定性。
通过仿真和实验结果的分析，对设计进行进一步的改进和优化。
总结：通过以上设计步骤，可以设计出一个满足工业应用要求的反激式变换器RCD箝位电路。
在实际应用中，还需要根据具体的应用场景和要求来优化设计参数，以进一步提高系统的性能和可靠性。
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反激式变换器中RCD箝位电路的设计
在反激式变换器中，箝位
电路采用RCD 形式具有
结构简单，成本低廉等优
点，本文详细论述了该种
电路的设计方法。
Abstract: The
application of RCD
circuit in converter can
realize low cost and low
parts cout .How to
design that circuit is introduced.
Keyword: RCD clamp, Flyback converter
一、引言
反激式变换器具有低成本，体积小，易于实现
多路输出等优点，因此被广泛应用于中小功率
(≤100w)的电源中。
但是，由于变压器漏感的存在及其它分布参数的影响，反激式变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，这个尖峰电压严重危胁着开关管的正常工作，必须采取措施对其进行抑制，目前，有很多种方法可以实现这个目的，其中的RCD箝位法以其结构简单，成本低廉的特点而得以广泛应用，但是，由于RCD箝位电路的箝位电压会随着负载的变化而变化，如果参数设计不合理，该电路或者会降低系统的效率，或者会达不到箝位要求而使开关管损坏，本文介绍了反激式变换器中的RCD箝位电路的基本原理，给出了一套较为实用的设计方法。
二、反激式变换器中RCD箝位电路的工作原理
图为RCD 箝位电路在反激式变换器中的应用。
图中：V clamp:箝位电容两端间的电压
V in:输入电压
V D:开关管漏极电压
L p:初级绕组的电感量
L lk:初级绕组的漏感量
该图中RCD箝位电路的工作原理是：当开关管导通时，能量存储在Lp和Llk中，当开关管关闭时，Lp中的能量将转移到副边输出,但漏感Llk中的能量将不会传递到副边。
如果没
有RCD箝位电路，Llk 中的能量将会在开关管关断瞬间转移到开关管的漏源极间电容和电
路中的其它杂散电容中，此时开关管的漏极将会承受较
高的开关应力。
若加上RCD 箝位电路，Llk中的大部分
能量将在开关管关断瞬间转移到箝位电路的箝位电容
上，然后这部分能量被箝位电阻Rc消耗。
这样就大大
咸少了开关管的电压应力。
三、RCD 箝位电路的设计
在RCD 箝位电路中电阻Rc和电容Cc的取值都比较大，因此，箝位电容Cc上的电压在每个开关周期不会有较大的变化，这样，我们可以用一个恒定值Vclamp来表示箝位电容两端的电源。
在此基础上我们可以按以下几个步骤来设计RCD箝位电路。
步骤一：确定箝位电压Vclamp
图2表示的是采用RCD 箝位的反激变换器的开关管的漏极电压。
图中：V OR：次级到初级的折射电压
V clamp：箝位电容Cc两端的箝位电压
V BR(DSS)：开关管的漏源极击穿电压
V INMAX：最大输入直流电压
由图可见，箝位电压V clamp与开关管的V BR(DSS)及输入最高电压有关，如果考虑0.9的降额使用系数，可用下式来确定V clamp的大小
步骤二：确定初级绕组的漏感量Llk
初级绕组的漏感量可以通过测试来获得，常用方法是，短路各个次级绕组测试此时的初级绕组的感量，这个值就是初级绕组的漏感量。
需要注意的是，测试频率应采用变换器的工作频率。
当然，批量生产时不可能采取逐个测试的方法，这时，可确定一个百分比来估计整个批次的漏感值，这个百分比通常是在1%--5%。
步骤三：确定箝位电阻Rc
前文提到，箝位电容Cc两端的电压可用恒定值V clamp表示，因此箝位电阻消耗的功率为：
式中：P R-clamp：箝位电阻消耗的功率
另一方面从能量守恒原则考虑，存在以下关系：
式中：W R-clamp：箝位电阻消耗的能量
W l：初级绕组漏感中存储的能量
V OR：次级到初级的折射电压。
V clamp：箝位电压
将能量转换为平均功率则(3)式可变为：
式中：f s：变换器的工作频率
L lk：初级绕组的漏感量
I ds-peak：开关管的最大峰值电流(即低压满载时的峰值电流)
这样由(2)、(4)式就可得到箝位电阻的计算公式：
步骤四：确定箝位电容Cc
箝位电容C c的值应取得足够大以保证其在吸收漏感能量时自身的脉动电压足够小，通常取这个脉动电压为箝位电压的5%--10%,这样，我们就可通过下式来确定C c的最小值。
式中：C c：箝位电容
V clamp：箝位电压
△V clamp：箝位电容上的脉动电压
R c：箝位电阻
f s：变换器的工作频率
步骤五：实验验证
上述计算结果，应该在实验中得以验证，此时应该观察各种输入电压及负载情况下的箝位电压波形，同时还要考虑元器件的选型是否合理，比如，箝位电阻的功率选择应考虑1/3降额使用，箝位电容应选择具有低的串联等效电阻和低的等效电感的电容，箝位二极管应选择反向击穿电压高于开关管的漏源击穿电压且反向恢复时间尽可能短的超快恢复二极管。
另外，上述计算过程并没有考虑寄生参数的影响，所以我们应以计算值为基础，根据实验的情况适当调整，很快就可得到满意的值。
四、总结
RCD箝位电路广泛应用于中小功率的反激式变换器中，只有合理的选择R、C的参数，才能实现低成本、高可靠性的电源。