整流二极管尖峰吸收电路的设计对比选你所爱

最近在网上看到很多人都在讨论Flyback的次级侧整流二极管的RC尖峰吸收问题，觉得大家在处理此类尖峰问题上仍过于传统，其实此处用RCD吸收会比用RC吸收效果更好，用RCD吸收，其整流管尖峰电压可以压得更低(合理的参数搭配，可以完全吸收，几乎看不到尖峰电压)，而且吸收损耗也更小。

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图 整流二极管电压波形(RC吸收)

图 整流二极管电压波形(RCD吸收)

从这两张仿真图看来，其吸收效果相当，如不考虑二极管开通时高压降，可以认为吸收已经完全。

此处的RCD吸收设计，可以这样认为：为了吸收振荡尖峰，C应该有足够的容值，已便在吸收尖峰能量后，电容上的电压不会太高，为了平衡电容上的能量，电阻R需将存储在电容C中的漏感能量消耗掉，所以理想的参数搭配，是电阻消耗的能量刚好等于漏感尖峰中的能量(此时电容C端电压刚好等于Uin/N+Uo)，因为漏感尖峰能量有很多不确定因素，计算法很难凑效，所以下面介绍一种实验方法来设计。

1.选一个大些的电容(如100nF)做电容C，D选取一个够耐压>1.5*(Uin/N+Uo)的超快恢复二极管(如1N4148;

2.可以选一个较小的电阻10K，1W电阻做吸收的R;

3.逐渐加大负载，并观察电容C端电压与整流管尖峰电压;

如C上电压纹波大于平均值的20%，需加大C值;

如满载时，C端电压高于Uin/N+Uo太多(20%以上，根据整流管耐压而定)，说明吸收太弱，需减小电阻R;

如满载时，C上电压低于或等于Uin/N+Uo，说明吸收太强，需加大电阻R;

如满载时C上电压略高于Uin/N+Uo(5%~10%，根据整流管耐压而定)，可视为设计参数合理;

在不同输入电压下，再验证参数是否合理，最终选取合适的参数。我们再看看两种吸收电路对应的吸收损耗问题(以Flyback为例)：

采用RC吸收：C上的电压在初级MOS开通后到稳态时的电压为Vo+Ui/N,(Vo为输出电压，Ui输入电压，N为变压器初次级匝比)，因为我们设计的RC的时间参数远小于开关周期，可以认为在一个吸收周期内，RC充放电能到稳态，所以每个开关周期，其吸收损耗的能量为：次级漏感尖峰能量+RC稳态充放电能量，近似为RC充放电能量=C*(Vo+Ui/N)^2(R上消耗能量，每个周期充一次放一次)，所以RC吸收消耗的能量为 fsw*C*(Vo+Ui/N)^2,以DC300V输入，20V输出，变压器匝比为5，开关频率为100K，吸收电容为2.2nF为例，其损耗的能量为 2.2N*(20+300/5)^2*100K=1.4w。

采用RCD吸收，因为采用RCD吸收，其吸收能量包括两部分，一部分是电容C上的DC能量，一部分就是漏感能量转换到C上的尖峰能量，因为漏感非常小，其峰值电流由不可能太大，所以能量也非常有限，相对来讲，只考虑R消耗的直流能量就好了，以上面同样的参数，C上的直流电压为Vo+Ui/N=80V，电阻R取47K，其能量消耗为0.14W，相比上面的1.4W，“低碳”效果非 光耦相关文章:光耦原理

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