MOS管RC緩沖電路參數計算詳解-KIA MOS管
信息來源：本站 日期：2022-06-09
在帶變壓器的開關電源拓撲中，開關管關斷時，電壓和電流的重疊引起的損耗是開關電源損耗的主要部分，同時，由于電路中存在雜散電感和雜散電容，在功率開關管關斷時，電路中也會出現過電壓并且產生振蕩。
如果尖峰電壓過高，就會損壞開關管。同時，振蕩的存在也會使輸出紋波增大。為了降低關斷損耗和尖峰電壓，需要在開關管兩端并聯緩沖電路以改善電路的性能。
緩沖電路的主要作用有：一是減少導通或關斷損耗；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，所以它的關斷損耗很小。
雖然MOSFET管依然使用關斷緩沖電路，但它的作用不是減少關斷損耗，而是降低變壓器漏感尖峰電壓。
為了降低開關節點產生的尖峰電壓，可考慮增加RC緩沖電路。在下面的示例中，整流二極管關斷（高邊開關導通）時，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，并通過電阻轉換為熱，從而降低尖峰電壓。
RC的值一般以R=2Ω、C=470pF左右為出發點，通過實際確認來找出最佳值。
需要注意的是，增加緩沖電路會導致開關轉換變慢，效率下降，所以需要探討噪聲水平和效率之間的平衡點。
另外，前提是電阻將噪聲電壓轉換為熱，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算出來。
損耗＝C×VIN2×fSW
緩沖電路不僅可用于低邊側，在高邊側也經常使用。
1.測試原始振鈴信號
先把RC都不接，測一下過沖電壓的諧振頻率
測的是35M
2.計算電容值
把R用0Ω電阻短接掉，焊接一個100pf的電容上去(這個電容必須是C0G材質)，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；
當然這個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.計算寄生電感
由于f=1/2pispr(L*C)，上面已經得到寄生電感為110pf，f為35M
可得L為0.118uf
4.計算特征阻抗
由于z=sqr(L/C)
可得：
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稍微大一點即可。
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