主营
手机访问更快捷
安卓版
营销推广更便捷
手机访问更快捷
安卓版
营销推广更便捷
在电子电路领域，反激式转换器是一种常见的电源转换拓扑结构。曾介绍了如何在正向转换器导通时缓冲输出整流器的电压，现在，我们将聚焦于如何在反激式转换器中缓冲 FET 关断电压。
图 1 清晰地显示了反激式转换器功率级和初级 MOSFET 电压波形。反激式转换器的工作原理是，在 MOSFET 导通时，将能量存储在变压器的初级电感中；当 MOSFET 关断时，再将能量释放到次级电感。然而，当 MOSFET 关断时，由于变压器存在漏电感，会导致漏极电压上升到高于反射输出电压 (Vreset)。存储在漏电感中的能量可能使 MOSFET 发生雪崩，为了避免这种情况，通常会添加由 D1、R24 和 C6 组成的电压钳位电路。该电路上的钳位电压由漏电感中的能量和电阻中的功率损耗共同决定。一般来说，阻值较低的电阻会降低钳位电压，但同时会增加功率损耗。
图 1 漏电感会在 FET 关断时产生过高电压。
图 2 展示了变压器初级和次级电流波形。左侧是 MOSFET 导通时的简化功率级，输入电流通过漏电感和互电感的串联组合逐渐增大。右侧则显示了关断期间的简化电路，此时电压反向，使输出二极管和钳位二极管正向偏置。我们将输出电容器和二极管反映到变压器初级侧进行分析。两个电感器串联，在 Q1 关断时初承载相同电流，这意味着在关断后，输出二极管 D2 中立即没有电流流动，总变压器电流在 D1 中流动。漏电感的电压是钳位电压与复位电压之间的差值，往往会使漏电快速放电。通过这一简单的计算方法，可确定转移到缓冲器的能量。实际上，我们可以通过减少漏电感中能量的释放时间来减少转移的能量，这可以通过允许钳位电压增加来实现。
图 2 漏电感会窃取输出能量。
有趣的是，我们可以计算出钳位电压与缓冲器功率损耗之间的权衡关系。如图 2 所示，进入钳位电路的功率等于平均钳位二极管电流乘以钳位电压（假定钳位电压恒定）。重新排列一些项后，我们发现 ×F×L×I2 这一项与非连续反激式转换器的输出功率有关，在本例中，电感指的是漏电感。该表达式有点出乎意料，因为功率损耗不仅仅是存储在漏电感中的能量，该值始终更大，且取决于钳位电压。
图 3 显示了标准化漏电感能量损耗和钳位与复位电压之比之间的关系。处于高钳位电压值时，缓冲器损耗接近漏电感中的能量。通过降低电阻而降低钳位电压时，能量会从主输出转移，缓冲器损耗会显著增加。
当 Vclamp/Vreset 比率为 1.5 时，缓冲器损耗几乎是漏电感存储能量相关损耗的三倍。巧合的是，漏电感通常是磁化电感的约 1%，这使图 3 更加有趣，因为它可以表明降低钳位电压对效率的影响，纵轴则变为效率损失。因此，将钳位比从 2 降低到 1.5 将对效率产生 1% 的影响。
