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如何针对反向转换器的FET关断电压而进行缓冲

  本文来研究如何对反向转换器的FET关断电压进行缓冲。

  图1显示了反向转换器功率级和一次侧MOSFET电压波形。该转换器将能量存储于一个变压器主绕组电感中并在MOSFET关闭时将其释放到次级绕组。由于变压器的漏极电感会使漏电压升至反射输出电压(Vreset)以上,因此MOSFET关闭时通常会需要一个缓冲器。

  存储于漏极电感中的能量可使MOSFET产生雪崩现象,因此要添加一个由D1、R24和C6组成的钳压电路。该电路的钳位电压取决于漏电的能量大小以及电阻器的功率消耗。更小值的电阻虽然可以降低钳位电压,但会增加功率损耗。

如何针对反向转换器的FET关断电压而进行缓冲

图1: FET关断时漏极电感形成过电压

  图2显示的是变压器主绕组和次级绕组的电流波形。左侧是MOSFET开启时的简化功率级。输入电流通过漏极电感和互电感的串联组合斜坡上升。右边显示的是关断期间的一个简化电路。此处,电压已反向至输出二极管和钳位二极管正向偏置的点。我们展示了反射到变压器一次侧的输出电容器和二极管。

  两个电感为串联,并在Q1关断时初始传输相同的电流。这就是说关断以后输出二极管D2中并未立即出现电流,同时总变压器电流在D1中流动。漏极电感的电压是钳位电压和重位电压之间的差,且往往会快速释放漏电。如图所示,经过简单计算便可得到分流至缓冲器的能量大小。因此您可以通过缩短释放漏极电感中能量的时间,来减少分流能量。提高钳位电压可以实现这一目标。

如何针对反向转换器的FET关断电压而进行缓冲

图2:漏极电感窃取输出能量

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