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2元件参数设计计算

下面我说下，我参考了各种资料以及自己分析出的一种计算方法。

流入钳位电路的能量在传递到RCD钳位电路后，所有的文献都说，漏感能量损耗在了电阻R上，可以这么说，但是如果以这个为依据对钳位电阻的阻值进行计算设计，这样的做法是不对的，因为，这样计算出来的电阻值不能保证，钳位电路上的电压波动在预想的范围内，范围波动的变化会影响到计算时所预计的箝位电压值，导致整个设计完全失败。所以电阻值的计算只有一个依仗，就是RC一阶电路的理论，在前面已经介绍了。这个电阻值的设计在于一个周期所期望的压降，这个压降由RC缓冲电路的放电速度限定。而当电阻的阻值并非由功率设定时，那么电阻上的功率只由电阻的上的压降以及其阻值决定。

从能量上考虑，RCD钳位电路必然要吸收漏感的能量，但是，这个漏感能量在传递到RCD钳位电路之前，是有损耗的，损耗在于MOS管的输出电容上，也就是Coss，因为，漏感能量要先给它充能，使得它两端的电压能达到钳位电路的钳位电压，达到了钳位电压后，二极管才会导通，接着才是漏感能量向钳位电路传递能量，但是在MOS管输出电容上损耗的能量是非常小的，大概在漏感能量的3%左右，所以可以忽略不计。还有一点非常重要，漏感电流在流入钳位电路的过程中，反射电压会对其做功，在上面的等效图上，看上去反射点呀是不会对漏感电流做功的，但是实际的情况是，初级漏感并非是在初级电感之后的小尾巴，它存在于初级电感的每一处，所以反射电压是确确实实的加在了漏感身上，那么当漏感激发出电流时，反射电压就会对其做功。在《开关电源A到Z》中，是这么描述这一情况的，并且还给出了相应的公式。

一次绕组与漏感串联，故较短时间内，漏感一直都在试图复位。变压器一次绕组被迫跟着变化并且连续提供此串联电流，通过齐纳管续流。虽然可以肯定一次绕组总是试图通过二次侧续流，但一部分能量还是被转入齐纳管钳位电路，直到漏感完全复位。换句话说，一次电感中有些能量被串联的漏感“迅速拿走”，并连同漏感本身所具有的的能量，一起通过齐纳管电路续流。(P94)

从4-11式可以看出，选定的钳位电压值越小，越接近反射电压，那么损耗的功率也就越大，而当选择的钳位电压值越大，损耗的功率也就越小，但是这时候MOS管两端的电压尖峰也就越高，因为若要二极管关断截止，那么MOS管D极的电压值必须要等于钳位电容上的钳位电压最大值。

而在实际使用这个公式去计算的时候，发现了一个问题，那就是，计算的能量值与实际流入RCD钳位电路的能量值相比，计算值明显大了不少，也就是说，并非所有的损耗能量都进入了钳位电路，很大一部分消耗在别的元件器件上以及寄生参数上，还有一部分回馈给了电网。

在PI公司给的钳位电路设计参考中，对这一点有所提及。具体情况如下：

PI公司将不同功率的电源，钳位电路中所消耗的能量进行了划分。在这个案例中输出功率是大于90w的，但是实际情况并非PI所预计的。下面给出这个案例中，电阻使用100千欧，电容2.2纳法，二极管为ESIJ，反向恢复速度为35纳秒的超快速二极管的实测钳位电路波形。

以及相对应的MOS管两端电压波形：

以及，使用500ns回复时间的GROMA二极管时钳位电容的波形：

下面

关键词： RCD 钳位电路