MOS管反峰与RCD吸收回路的解析

　　对于一位开关电源工程师来说，在一对或多对相互对立的条件面前做出选择，那是常有的事。而我们今天讨论的这个话题就是一对相互对立的条件。（即要限制主MOS管反峰，又要RCD吸收回路功耗）

　　MOS管是金属（metal）-氧化物（oxid）-半导体（semiconductor）场效应晶体管，或者称是金属-绝缘体（insulator）-半导体。MOS管的source和drain是可以对调的，他们都是在P型backgate中形成的N型区。在多数情况下，这个两个区是一样的，即使两端对调也不会影响器件的性能。这样的器件被认为是对称的。

　　RCD旋转控制装置，一种应用用石油钻井行业的特殊设备，一般应用于欠平衡钻井技术中，有时因为也作为常规防喷器使用。

　　在讨论前我们先做几个假设：

　　①开关电源的工作频率范围：20~200KHZ;

　　②RCD中的二极管正向导通时间很短（一般为几十纳秒）；

　　③在调整RCD回路前主变压器和MOS管，输出线路的参数已经完全确定。

　　有了以上几个假设我们就可以先进行计算：

　　一 首先对MOS管的VD进行分段：

　　ⅰ，输入的直流电压VDC;

　　ⅱ，次级反射初级的VOR;

　　ⅲ，主MOS管VD余量VDS;

　　ⅳ，RCD吸收有效电压VRCD1.

　　二 对于以上主MOS管VD的几部分进行计算：

　　ⅰ，输入的直流电压VDC.

　　在计算VDC时，是依输入电压值为准。如宽电压应选择AC265V,即DC375V.

　　VDC=VAC*√2

　　ⅱ，次级反射初级的VOR.

　　VOR是依在次级输出电压，整流二极管压降时计算的，如输出电压为：5.0V±5%，二极管VF为0.525V。

　　VOR=（VFVo）*Np/Ns

　　ⅲ，主MOS管VD的余量VDS.

　　VDS是依MOS管VD的10%为值。如KA05H0165R的VD=650应选择DC65V.

　　VDC=VD*10%

　　ⅳ，RCD吸收VRCD.

　　MOS管的VD减去ⅰ，ⅲ三项就剩下VRCD的值。实际选取的VRCD应为值的90%。

　　VRCD=（VD-VDC-VDS）*90%

　　注意：①VRCD是计算出理论值，再通过实验进行调整，使得实际值与理论值相吻合。

　　②VRCD必须大于VOR的1.3倍。（如果小于1.3倍，则主MOS管的VD值选择就太低了）

　　③MOS管VD应当小于VDC的2倍。（如果大于2倍，则主MOS管的VD值就过大了）

　　④如果VRCD的实测值小于VOR的1.2倍，那么RCD吸收回路就影响电源效率。

　　⑤VRCD是由VRCD1和VOR组成的

　　ⅴ，RC时间常数τ确定。

　　τ是依开关电源工作频率而定的，一般选择10~20个开关电源周期。

　　三 试验调整VRCD值

　　首先假设一个RC参数，R=100K/RJ15,C=10nF/1KV.再上市电，应遵循先低压后高压，再由轻载到重载的原则。在试验时应当严密注视RC元件上的电压值，务必使VRCD小于计算值。如发现到达计算值，就应当立即断电，待将R值减小后，重复以上试验。一个合适的RC值应当在输入电压，重的电源负载下，VRCD的试验值等于理论计算值。

　　四 试验中值得注意的现象

　　输入电网电压越低VRCD就越高，负载越重VRCD也越高。那么在输入电压，重负载时VRCD的试验值如果大于以上理论计算的VRCD值，是否和（三）的内容相矛盾哪？不矛盾，理论值是在输入电压时的计算结果，而现在是低输入电压。主要是通过试验测得开关电源的极限功率。

　　五 RCD吸收电路中R值的功率选择

　　R的功率选择是依实测VRCD的值，计算而得。实际选择的功率应大于计算功率的两倍。

　　编后语：RCD吸收电路中的R值如果过小，就会降低开关电源的效率。然而，如果R值如果过大，MOS管就存在着被击穿的危险。