從事開關(guān)電源設(shè)計(jì)的朋友肯定對(duì)RC subber電路比較熟悉。對(duì)于RC電路，在不同的情況下，有一些參數(shù)是需要靈活選取的，比如當(dāng)變壓器的漏感增大時(shí)，或者輸出波紋比較高的時(shí)候，我們都需要RC電路的幫忙來吸收掉電路上的尖峰電壓。但是很多工程師卻不知道如何對(duì)這些參數(shù)進(jìn)行選取，而是憑借經(jīng)驗(yàn)嘗試，這樣既浪費(fèi)時(shí)間又不一定能夠達(dá)到想要的效果。

 

本篇文章就將分享有關(guān)RC電路參數(shù)選擇的經(jīng)驗(yàn)，希望能對(duì)大家有所幫助。

 

 

要解決問題，首先要找到問題的根源。

 

次級(jí)整流的振蕩，主要是LC諧振。L包括變壓器次級(jí)漏感，布線電感，電容ESL，元件引腳電感等；C包括整流管的結(jié)電容，分布電容，變壓器繞組雜散電容等。

 

知道了是LC諧振，那么自然就會(huì)想到欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼。要想達(dá)到比較理想的吸收效果，我們就要找到振蕩的特征阻抗，然后使并聯(lián)的R與之相等就好了，即R=√(L/C)。

 

找到了解決方案，下一步就是計(jì)算R。

 

那么問題來了，L和C究竟是多少呢。就像前面提到的，LC的值是無(wú)法準(zhǔn)確得到的，怎么辦呢？無(wú)法理論計(jì)算得到LC的值，那就實(shí)際測(cè)量。

 

至于測(cè)量方法我們從LC諧振入手：

 

圖1

 

顯然：f1=1/2π√LC……①

 

整流管上并聯(lián)一個(gè)已知容量的小電容C1，注意此電容不易過大，測(cè)出諧振頻率f2。

圖2

 

顯然有：f2=1/2π√L(C+C1)……②

 

f1，f2測(cè)量已知，C1已知，L，C未知，兩個(gè)未知數(shù)，兩個(gè)方程，顯然聯(lián)立①②式便可求出L和C。求出L和C后，即可帶入1中的式子求出R1=√(L/C)。

 

得到了R1以后，是否可以直接并上R1呢？

顯然是不可取的，因?yàn)镽1構(gòu)成了直流通路。我們之所以采用RC吸收，是因?yàn)槠淇梢云鸬絻蓚€(gè)作用：一、阻尼振蕩，R起作用；二、吸收電壓尖峰，這就需要C，而且需要C來隔斷R的直流回路。所以我們還需要選取C。并上去的C我們定義為C2，由振蕩波形可知，我們選取R1C2=0.5T1即可，T1為f1的導(dǎo)數(shù)。

 

至此，我們又求出了需要并聯(lián)的電容C2.

 

根據(jù)計(jì)算的元件值實(shí)測(cè)吸收效果，再進(jìn)一步微調(diào)。注意此C2不易過大，否則每周期充放電會(huì)影響到整機(jī)效率的。

圖3

 

以上是無(wú)磁珠情況的RC取值方法。這種方法避免了盲目的試換方案，吸收效果比較理想。實(shí)測(cè)波形很早以前有測(cè)過，在公司電腦，資料比較多，懶的翻出來了，這里就不再上傳實(shí)測(cè)波形對(duì)比了。

 

有些時(shí)候還需要在整流管上套磁珠，比如CCM模式，整流管反向恢復(fù)電流比較大，比如EMC整改。加入了磁珠以后如何選取RC值呢？磁珠又該如何選取呢？

圖4

 

首先我們要知道整流管的反向恢復(fù)時(shí)間Trr，這個(gè)差對(duì)應(yīng)的規(guī)格書即可得知；其次我們想把二極管反向恢復(fù)電流抑制在什么范圍內(nèi)，假設(shè)為Isp。

 

 

我們知道二極管反向恢復(fù)時(shí)間，磁珠兩端電壓V=Vin*Ns/Np+Vo……①

 

又有V=Ldi/dt可知：L=V*Trr/Isp……②

 

由①②即可求出磁珠L(zhǎng)

 

關(guān)于RC中的R1的選取，可以參考一中無(wú)磁珠RC元件選取的方法求出，不再贅述。

 

關(guān)于RC中C2的選取。由于磁珠的加入，電流不能突變，二極管正向?qū)ǖ臅r(shí)候，如果沒有RC緩沖提供回路的話，將會(huì)有電壓尖峰。所以，我們要在磁珠中電流慢慢增大期間提供一條電流回路，那就是R1C2。RC電路的時(shí)間常數(shù)R1C2通常選取Trr就可以了，因?yàn)榇藭r(shí)磁珠已飽和，無(wú)電流限制作用了。

 

即R1C2=Trr，至此我們又求出了C2的值，所以對(duì)于有磁珠的RC計(jì)算也結(jié)束了。