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  • MOS管RC緩沖電路參數(shù)計(jì)算介紹
    • 發(fā)布時(shí)間:2022-11-05 17:22:03
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    MOS管RC緩沖電路參數(shù)計(jì)算介紹
    在帶變壓器的開關(guān)電源拓?fù)渲校_關(guān)管關(guān)斷時(shí),電壓和電流的重疊引起的損耗是開關(guān)電源損耗的主要部分,同時(shí),由于電路中存在雜散電感和雜散電容,在功率開關(guān)管關(guān)斷時(shí),電路中也會(huì)出現(xiàn)過電壓并且產(chǎn)生振蕩。
    如果尖峰電壓過高,就會(huì)損壞開關(guān)管。同時(shí),振蕩的存在也會(huì)使輸出紋波增大。為了降低關(guān)斷損耗和尖峰電壓,需要在開關(guān)管兩端并聯(lián)緩沖電路以改善電路的性能。
    緩沖電路的主要作用有:一是減少導(dǎo)通或關(guān)斷損耗;二是降低電壓或電流尖峰;三是降低dV/dt或dI/dt。由于MOSFET管的電流下降速度很快,所以它的關(guān)斷損耗很小。
    雖然MOSFET管依然使用關(guān)斷緩沖電路,但它的作用不是減少關(guān)斷損耗,而是降低變壓器漏感尖峰電壓。
    RC緩沖電路
    為了降低開關(guān)節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的尖峰電壓,可考慮增加RC緩沖電路。在下面的示例中,整流二極管關(guān)斷(高邊開關(guān)導(dǎo)通)時(shí),RC緩沖電路可將二極管的接合部、寄生電感、寄生電容、PCB版圖的電感中積蓄的電荷放電,并通過電阻轉(zhuǎn)換為熱,從而降低尖峰電壓。
    RC緩沖電路
    RC的值一般以R=2Ω、C=470pF左右為出發(fā)點(diǎn),通過實(shí)際確認(rèn)來找出最佳值。
    需要注意的是,增加緩沖電路會(huì)導(dǎo)致開關(guān)轉(zhuǎn)換變慢,效率下降,所以需要探討噪聲水平和效率之間的平衡點(diǎn)。
    另外,前提是電阻將噪聲電壓轉(zhuǎn)換為熱,所以需要注意電阻的容許損耗。電阻的損耗可通過以下公式計(jì)算出來。
    損耗=C×VIN2×fSW
    緩沖電路不僅可用于低邊側(cè),在高邊側(cè)也經(jīng)常使用。
    RC緩沖電路相關(guān)參數(shù)計(jì)算
    1.測試原始振鈴信號(hào)
    先把RC都不接,測一下過沖電壓的諧振頻率
    MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)
    測的是35M
    MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)
    2.計(jì)算電容值
    把R用0Ω電阻短接掉,焊接一個(gè)100pf的電容上去(這個(gè)電容必須是C0G材質(zhì)),然后不斷增加電容的值,直到諧振頻率降低為原來的0.5倍左右,這時(shí)候寄生的電容是你加的電容的1/3;
    如下圖是加了330pf后,頻率剛好為17.5M,寄生電容大概為110pf,那么我們這時(shí)候就可以算C的值,C的值大概取4倍寄生電容的值就可以,所以可以選440pf附近的;
    當(dāng)然這個(gè)電容值不一定按四倍來選,可以按3~9倍來選,電容越大損耗越高,吸收效果越好。
    3.計(jì)算寄生電感
    由于f=1/2pispr(L*C),上面已經(jīng)得到寄生電感為110pf,f為35M
    可得L為0.118uf
    4.計(jì)算特征阻抗
    由于z=sqr(L/C)
    可得:
    MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)
    z為41
    5.得出電阻值
    我們RC的電阻就可以選41Ω附近的電阻,比41Ω稍微大一點(diǎn)即可。
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