?如何抑制反激電源中的振鈴現象？詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-03-17
反激電源是最常用的拓撲之一。其變壓器漏感常會引起原邊振鈴，并導致會損壞 MOSFET 的電壓尖峰。因此，通過變壓器和MOSFET 組件的合理設計來控制振鈴非常重要。
在反激電路中，MOS管關斷之后變壓器會將原邊的能量轉移到副邊。但漏感中的能量卻無法轉移，這部分的能量會在電路中的雜散電容上產生振鈴。
所以說振鈴產生的根本原因是漏感的存在，但是漏感是無法消除的，一般只能通過設計繞線方式來減小漏感，漏感量通常是1%-5%的電感量。
常用減小漏感的繞線方式就是“三明治”繞線法，類似我們吃到三明治，將初次繞組Np一分為2，將次級繞組Ns包住，即先繞制一半Np，再繞輔助繞組，最后再繞剩下一半Np。
反激電路中，MOS在關斷后，其兩端電壓由三部分組成，輸入電壓最大值Vinmax，副邊折射電壓VoR=N x Vout和振鈴產生的尖峰電壓Vspike，在輸入輸出電壓，匝比N和MOS選定的情況下，我們就需要盡量抑制Vspike來保證MOS工作在應力范圍內。
在抑制振鈴方面，通常工程師會選擇RCD鉗位電路，因為其設計簡單、成本較低， 并且可以有效壓制電壓尖峰。
正確選擇 RCD 鉗位電路至關重要，因為不理想的電阻和電容值會增加 MOSFET 的應力或電路功耗。
圖 3 顯示出，當 MOSFET 導通時，能量存儲在勵磁電感 (LM) 和漏電感 (LS) 中；當 MOSFET 關斷時，LM 中的能量被轉移到副邊，但漏感能量不會轉移。
漏感會被釋放以導通D1，并為 C1充電。一旦充電電壓達到 VCLAMP，則D1 關斷，C1 通過R1放電。
圖 3：MOSFET 導通/關斷時的能量傳輸
MOS開通時刻，能量存儲在勵磁電感Lm和漏感Ls中，當MOS關斷時候，Lm中能量會傳到副邊，但漏感中能量卻不會。這時候漏感會釋能，D1導通給C1充電，當充電電壓到達Vclamp時，D1截止，C1通過R1放電。
接下來，根據能量守恒的原則和以上的計算公式，可以推導出R1值（見如下計算公式），R1在具體選擇時需要考慮電阻功率1/3的降額。
箝位電容C1的值應取得足夠大以保證其在吸收漏感能量時自身的脈動電壓足夠小，通常取這個脈動電壓為箝位電壓的5%--10%這樣，我們就可通過下式來確定C1的最小值，C1需要選擇寄生R和L較小的。
總而言之，想要控制好反激原邊振鈴，RCD可以作為一種簡單有效的抑制手段，通過合理設置RC，可以較好地吸收漏感能量，同時不消耗主勵磁電感能力，還能將尖峰電壓鉗位到一個合理的范圍內，既抑制了電壓尖峰，又減輕了功率器件開關應力，一舉兩得。
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