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MOS管RC緩沖電路參數(shù)計算詳解-KIA MOS管

信息來源:本站 日期:2022-06-09 

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MOS管RC緩沖電路參數(shù)計算詳解-KIA MOS管


在帶變壓器的開關(guān)電源拓撲中,開關(guān)管關(guān)斷時,電壓和電流的重疊引起的損耗是開關(guān)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(guān)管關(guān)斷時,電路中也會出現(xiàn)過電壓并且產(chǎn)生振蕩。


如果尖峰電壓過高,就會損壞開關(guān)管。同時,振蕩的存在也會使輸出紋波增大。為了降低關(guān)斷損耗和尖峰電壓,需要在開關(guān)管兩端并聯(lián)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(guān)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(guān)斷損耗很小。


雖然MOSFET管依然使用關(guān)斷緩沖電路,但它的作用不是減少關(guān)斷損耗,而是降低變壓器漏感尖峰電壓。


RC緩沖電路

為了降低開關(guān)節(jié)點產(chǎn)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(guān)斷(高邊開關(guān)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(zhuǎn)換為熱,從而降低尖峰電壓。

MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)


RC的值一般以R=2Ω、C=470pF左右為出發(fā)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(guān)轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cè),在高邊側(cè)也經(jīng)常使用。


RC緩沖電路相關(guān)參數(shù)計算

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

MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)


測的是35M

MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)


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(zhì)),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(jīng)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:

MOS管 RC緩沖電路 參數(shù)

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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