准谐振反激是如何钳位的

mixture · 发表于 2012-9-9 16:01:36

最近关注了一下准谐振模式的反激式变换器，看到fairchild的一个片子发现他们竟然没有使用钳位电路，非常不理解，求高人解释，附上电路图和相关文档

gzhuli · 发表于 2012-9-9 19:16:06

C107就是箝位，反激是没有这个电容的。

mixture · 发表于 2012-9-9 19:52:37

gzhuli 发表于 2012-9-9 19:16
C107就是箝位，反激是没有这个电容的。

按照fairchild的说明，C107是用来和MOSFET的Coss组成谐振电容的，是不是有箝位的作用呢？我看到安森美的准谐振方案也有这个电容，但是RCD箝位电路也是有的

i55x · 发表于 2012-9-9 20:43:04

谐振电路顾名思义没有尖峰脉冲，要吸收电路干神马？

mixture · 发表于 2012-9-9 21:46:27

i55x 发表于 2012-9-9 20:43
谐振电路顾名思义没有尖峰脉冲，要吸收电路干神马？

准谐振只是在MOSFET振铃的谷值开启MOSFET，和严格意义的谐振不一样啊，尖峰是在MOSFET关断时出现的，不是一回事吧
不知道准不准确，我看到安森美的准谐振反激方案是有RCD箝位的

yeutay · 发表于 2012-9-9 23:49:05

以上各位都正确。如果沒有超过耐压就不必箝位,准谐振或谐振形式其中一个作用就是避免箝位以減少損失。

gzhuli · 发表于 2012-9-10 00:00:22

mixture 发表于 2012-9-9 19:52
按照fairchild的说明，C107是用来和MOSFET的Coss组成谐振电容的，是不是有箝位的作用呢？我看到安森美的 ...

能量主要被C107吸收掉了，MOSFET的电压应力大大减小，只要控制好变压器漏感就不需要额外的RCD箝位了。

WUWEWU · 发表于 2012-9-10 07:41:17

次级绕组就是很好的箝位，你看电磁灶就不需要箝位

Crazy_Rain · 发表于 2012-9-10 08:00:15

WUWEWU 发表于 2012-9-10 07:41
次级绕组就是很好的箝位，你看电磁灶就不需要箝位

电磁灶不需要钳位是因为有谐振电容存在

mixture · 发表于 2012-9-10 09:03:32

WUWEWU 发表于 2012-9-10 07:41
次级绕组就是很好的箝位，你看电磁灶就不需要箝位

次级绕组是很好的钳位，不明白。。。
准谐振反激和普通反激的差别只是在开关开启时，一个是零电压切换，一个是硬切换，不知道这样理解对不对

WUWEWU · 发表于 2012-9-10 12:10:32

mixture 发表于 2012-9-10 09:03
次级绕组是很好的钳位，不明白。。。
准谐振反激和普通反激的差别只是在开关开启时，一个是零电压切换， ...

对的啊，效率才能提高

usk5yenj4id04dm · 发表于 2012-9-10 13:36:22

谐振.....也许那些本来要想办法吸收掉的能量现在可以储存起来...还有用, 所以效率才会高.

mixture · 发表于 2012-9-10 21:28:11

usk5yenj4id04dm 发表于 2012-9-10 13:36
谐振.....也许那些本来要想办法吸收掉的能量现在可以储存起来...还有用, 所以效率才会高. ...

准谐振提高了效率是因为减少了开关管开启时的电源，没看到有资料提到这种方式能够将漏感能量存储起来

mixture · 发表于 2012-9-10 21:34:01

gzhuli 发表于 2012-9-10 00:00
能量主要被C107吸收掉了，MOSFET的电压应力大大减小，只要控制好变压器漏感就不需要额外的RCD箝位了。 ...

可能是的，C107比较大，不至于产生很高的尖峰

zzjjhh250 · 发表于 2012-9-10 21:47:36

所谓的准谐振就是通常所说的QR工作模式，就是利用励磁电感和DS间的电容谐振，在谐振的谷底将MOS关断，从而实现减小关断损耗的目的。
QR模式是一种变频的控制方式。加上C107是为了和Cds电容并联，提高谐振效果（因为虽然同批次的MOS 但是Cds电容还是有差异的，并联上C107后，谐振起作用的主要是C107）。
QR工作模式一般应用时要使用RCD吸收的，但是使用RCD吸收了，会使得效率降低。当然，只要你选择耐压高的MOS，可以不要，还有变压的漏感要小。

mixture · 发表于 2012-9-10 22:22:08

zzjjhh250 发表于 2012-9-10 21:47
所谓的准谐振就是通常所说的QR工作模式，就是利用励磁电感和DS间的电容谐振，在谐振的谷底将MOS关断，从而 ...

你说得没错，这个片子是内置开关的，650V耐压，我回头试试就知道不箝位可不可行了

gzhuli · 发表于 2012-9-11 05:57:06

mixture 发表于 2012-9-10 22:22
你说得没错，这个片子是内置开关的，650V耐压，我回头试试就知道不箝位可不可行了 ...

我看过KA5Q1265RF的板子，确实没有箝位，跟手册是完全一样的电路。

mixture · 发表于 2012-9-11 08:59:07

gzhuli 发表于 2012-9-11 05:57
我看过KA5Q1265RF的板子，确实没有箝位，跟手册是完全一样的电路。

好的，谢过gzhuli大师

zzjjhh250 · 发表于 2012-9-12 22:45:53

mixture 发表于 2012-9-11 08:59
好的，谢过gzhuli大师

官方的DEMO不一定都是最优的
一般电源PWM ic 包括 TI NXP这些，PWM IC的成熟还是靠大的工程出货来验证的。像台大光宝艾默生之类的电源公司来给他们验证，当然他们也会先用，以利用高的集成度和low cost来占领市场……

kfzxn1986 · 发表于 2014-3-14 17:48:16

请问楼主已经做出来的使用RDC钳位了么？是在是像楼上说的，这个电路是在耐压足够高，漏感足够小，关断尖峰能被C107吸收的前提下设计的？

R88 · 发表于 2014-7-8 09:33:06

本帖最后由 R88 于 2014-7-8 09:34 编辑

C107，0.5*Ip^2*Lleak=0.5*C*U^2---U=Ip*(Lleak/C)^0.5，C越大U变化量越小。我看有人说把C107加大还可以减小关断损耗呢。

gzhuli · 发表于 2014-7-8 10:12:45

R88 发表于 2014-7-8 09:33
C107，0.5*Ip^2*Lleak=0.5*C*U^2---U=Ip*(Lleak/C)^0.5，C越大U变化量越小。我看有人说把C107加大还可以减 ...

减小C107才能降低开关损耗，不过减小C107会增加MOSFET电压应力，用更高耐压的管又会增加导通损耗。
追求极致效率的话最好是PFC升至固定电压，这样就可以精确计算C107做到ZVS。

R88 · 发表于 2014-7-8 10:49:24

gzhuli 发表于 2014-7-8 10:12
减小C107才能降低开关损耗，不过减小C107会增加MOSFET电压应力，用更高耐压的管又会增加导通损耗。
追求 ...

至于开通损耗是在最小电压处开通：

他的起始幅值是Vor，衰减因子也和C107没有关系，所以不影响开启时的幅度。

关闭的时候C107可以减小关断损耗，来源于下面的文章：

R88 · 发表于 2014-7-8 10:53:55

两者一配合就可以实现ZVS开启，ZVS关闭了，其实DCM本身就是ZCS开启，ZVS开启本身对效率的影响不大（Coss引起的损耗很小）。所以靠ZVS关闭才能把效率提上来。

gzhuli · 发表于 2014-7-8 11:51:49

R88 发表于 2014-7-8 10:49
至于开通损耗是在最小电压处开通：

他的起始幅值是Vor，衰减因子也和C107没有关系，所以不影响开启时的 ...

QR的开通电压是Vin - Vor，如果Vin <= Vor就是ZVS，而Vin - Vor > 0的话C107上的剩余能量是要变成开通损耗的。
Vor不能太高，C107也不适宜太大，对于100~240的设计总是会有两头不能兼顾的感觉。

R88 · 发表于 2014-7-8 13:36:59

gzhuli 发表于 2014-7-8 11:51
QR的开通电压是Vin - Vor，如果Vin 0的话C107上的剩余能量是要变成开通损耗的。
Vor不能太高，C107也不 ...

我觉得还得看试验吧，说不定关闭损耗的减小>C107开通引起的损耗了呢。

R88 · 发表于 2014-7-9 23:18:27

gzhuli 发表于 2014-7-8 11:51
QR的开通电压是Vin - Vor，如果Vin 0的话C107上的剩余能量是要变成开通损耗的。
Vor不能太高，C107也不 ...

大师，加入Vin在100-200V，Vor如果取150V，那么对于Vin为100V时，mos的二极管可能会嵌位，这是会不会对振荡有些影响呢？也就是影不影响正常工作呢？

gzhuli · 发表于 2014-7-10 00:10:35

R88 发表于 2014-7-9 23:18
大师，加入Vin在100-200V，Vor如果取150V，那么对于Vin为100V时，mos的二极管可能会嵌位，这是会不会对振 ...

没影响的啊，你觉得会有什么影响呢？

yfwuh · 发表于 2014-7-10 00:39:40

MOSFET关心的是ZVS开通，而不是ZVS关断。关断损耗与关断时的交越时间有关，这个时间越短，关断损耗才会越小。
虽然在这类准谐振反激（准确来讲是准方波谐振）在MOS的DS上并适当电容可能会提高效率。

ON的方案中，有RCD吸收电路，同时还在DS两端并联电容，并这个电容的目的是为了改善EMC，仅此而已。
这个电容通常选择101，不会超过201，当然一些极限情况也见过102的。

R88 · 发表于 2014-7-10 08:08:55

yfwuh 发表于 2014-7-10 00:39
MOSFET关心的是ZVS开通，而不是ZVS关断。关断损耗与关断时的交越时间有关，这个时间越短，关断损耗才会越小 ...

MOSFET关心的是ZVS开通，而不是ZVS关断-----我在资料上也看到一般是ZVS开启，ZCS关闭，但是mos为何关心zvs开启呢？zvs关闭不行么？这是什么原理？

关断损耗与关断时间有关，但也与电压电流的幅值有关啊--P=0.5*Vds*Ipk*Tross/T，关断的电压幅值越小，关断损耗不就越小。

我见过有人加20nF的，还是一个电源网的讲座。

R88 · 发表于 2014-7-10 08:10:01

gzhuli 发表于 2014-7-10 00:10
没影响的啊，你觉得会有什么影响呢？

我怕二极管效率LC中的能量，导致后面的谐振幅值减小很多，控制器不能检测到后面的谷底了。

yfwuh · 发表于 2014-7-10 23:06:44

R88 发表于 2014-7-10 08:08
MOSFET关心的是ZVS开通，而不是ZVS关断-----我在资料上也看到一般是ZVS开启，ZCS关闭，但是mos为何关心zv ...

一般的软开关是指zvs开通，zcs关断，这个可以这样来看，开关管开通的时候电压由高降为0，电流本身就是从0开始升高；同样，关断时，电流由高降为0，电压本身就是0开始升高。
当然，也有zcs开通，zvs关断这样的说法。
交叠时间变长，又不影响电压幅值和电流幅值，所以说这个时间变长了，是会降低效率的。
加20nf的电容，应该有其他方面的考虑。

yfwuh · 发表于 2014-7-10 23:13:21

mos容性开通损耗大；本身的关断速度很快，也就是关断时的交叠时间短，关断损耗本身就小。这都是与早期功率晶体管比较得来的。

R88 · 发表于 2014-7-11 13:26:49

yfwuh 发表于 2014-7-10 23:06
一般的软开关是指zvs开通，zcs关断，这个可以这样来看，开关管开通的时候电压由高降为0，电流本身就是从0 ...

感觉没说到点上啊

R88 · 发表于 2014-7-11 13:27:58

gzhuli 发表于 2014-7-10 00:10
没影响的啊，你觉得会有什么影响呢？

今天看见了相关描述，发上来看看：

功耗很小哈。

xuyapple · 发表于 2014-7-18 00:23:51

关注下准谐振的反激变换器

python_k · 发表于 2014-7-31 02:25:37

MARK一下

准谐振反激是如何钳位的

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