詳解反激電源MOS管D-S電壓波形產生原因-KIA MOS管

反激電源MOS D-S之間電壓波形產生的原因?這是一個典型的問題,本質原因就是功率級寄生電容、電感引起的諧振；問題其實應細化為:為什么會有兩次諧振,諧振產生的模型是怎樣的?

如下為反激式電源實現方案,該方案采用初級側穩壓(PSR)技術,

反激電源 MOS管諧振

Q1導通時,變壓器初級電感存儲能量,輸出續流二極管Dfly反向偏置,Cout輸出能量給負載;

反激電源 MOS管諧振

Q1關斷時,變壓器初級線圈釋放能量,輸出續流二極管正向偏置,向輸出端提供電能;

反激電源 MOS管諧振

開關電源產生振鈴的主要原因在于非理想器件存在功率級寄生電容、電感。所謂諧振,即:在MOS管開通、關斷切換的過程中,寄生電感將能量傳遞給寄生電容進行充電,充電結束后寄生電容又釋放電能給寄生電感儲能,如此循環往復。

反激電源 MOS管諧振

提問圖片中,有2次諧振,

反激電源 MOS管諧振

第一次諧振

該諧振產生的時間點在MOS管關斷的瞬間,等效諧振電路如下:

Loop:初次級間的漏電感、初級勵磁電感、功率MOSFET封裝電感之和

Coss:MOS管寄生電容、線路寄生電容

反激電源 MOS管諧振

第二次諧振

這是開關電源DCM模式特有的一個振鈴現象,

此處你必須要了解開關電源電感如下兩種模式:

CCM:連續導通模式,次級端反射電流在MOS通斷,變壓器線圈換相期間不會到達0;

DCM:斷續導通模式,次級端反射電流在MOS通斷,變壓器線圈換相期間到達0。

在DCM模式下,當MOS管關斷,且在次級反射電流消耗為0之前,次級線圈輸出相位的電壓高于實際輸出電壓;當反射電流消耗為0,即次級線圈電流消耗為0時,實際輸出電壓由輸出電容提供,此時次級輸出相位的電壓等于0,在次級輸出相位電壓由高于輸出電壓到等于0的變化過程中,會出現電壓的衰減振蕩,而該衰減振蕩會耦合到初級線圈并加載在MOS與線圈連接的開關節點處。

反激電源 MOS管諧振