这张图是从PFC后级辅助 反激电源 上找到的一张MOS管Vds波形图片,从图片中可以看出有在每一个开关周期,MOS管的应力是很大的,一般MOS管的应力是由原边整流桥整流过后的电压,副边反射回来的电压以及变压器漏感与MOS管结电容谐振产生的Spike导致的,也就是图中的Llk1与Coss产生的高压浪涌。
2.工作流程 工作流程一
如下图,在整系统没有开启前,三个测量针的位置都是311V,R1会吧C1两端电压维持一致都是311V,变压器原变也是导通的,也是311V。此时MOS管Q1是关断的。
工作流程二
如下图,在MOS导通的时候,mos的d极会被拉到地,也就是0V,变压器原边两端形成压差,电流线性上升,同时漏感是串联进去的,也存在漏感电流线性上升。
工作流程三
MOS由导通变为关闭,变压器储存的能量转到副边,而漏感的能量,无法转移到副边。漏感电流方向不变,还是从右到左,而MOS已经关闭了,当然关闭过程也是瞬间完成了,在MOS的DS间的阻值逐渐增大时,MOS漏极的电压也逐渐升高。当升高到311.7V,D1就会导通。
工作流程四
同时也由于副边的反射电压,会在输入电压和反射电压叠加形成MOS的电压平台,这个电压值是: Vp+N*V0;
漏感尖峰时叠加在MOS平台电压之上的。当MOS漏极电压比C1的下面的电压高0.7V,二极管通道,漏感电流这时候就有去路了,而且C1有储存能量的能力,不用憋屈在MOS上了。由于二极管导通了,漏感存储的电流流向C1,C1的电压逐渐升高,直到漏感能量完全释放完。 当然此时Vds还是会高于这个平台值,因为RCD只是吸收了一部分能量,漏感电流还是会有一部分通过MOS管的回路回到原边的地线上。
当漏感能量释放完之后,此时MOS管的D脚位的电压会回到平台电压,此时整流桥输出的电压为311V,在这之后C1上的能量会被R1在MOS管再次开启前被R1消耗掉。
3.解决办法
1、漏感尖峰电压会被RCD吸收,漏感能量一定,电容越大,电容充电的电压就越低,吸收能力就越强,MOS漏极的电压就越低。
2、在漏感能力释放完之后(这个过程一般只有一个周期的3%时间),是要通过R1释放掉电容吸收的能量的,把电容的电压降下来方便下一次漏感尖峰来之前再进行吸收。
3、电容容量和电阻需要合理搭配,容量足够即可,足够能吸收漏感尖峰电压,不至于超过MOS耐压。电阻需要足够小,小到在放电阶段把电容电压下降到MOS的电压平台。但是不能下降过来电压平台,这样就会把电压平台和母线电压之间的能量也吸收释放掉,得不偿失。但是如果电阻的阻值太小会导致吸收回路的电流过大,导致二极管和电阻在使用过程中发热导致烧坏。
4.本人在实际操作种使用有一次使用的放电电阻过小,仅仅为10k左右,在老化测试一小时后,出现二极管&电阻过热烧毁的情况 。
4.调试结果
将原先的332/1KV的电容换成103/1KV,值得注意的是在这里使用的电容必须是耐高压的SMD电容,RCD的spike压差从原来的128V下降为现在的104V。
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