發布日期：2022-04-18 點擊率：959
【導讀】在開關電源市場中，400W以下的電源大約占了市場的70-80%，而其中反激式電源又占大部分，幾乎常見的消費類產品全是反激式電源。以下將分析從波形判斷出反激電源的工作狀態，以及MOSFET在開通和關斷瞬間寄生參數對波形的影響等。
一、兩種模式CCM和DCM
1、CCM（ConTInuousConducTIonMode），連續導通模式：在一個開關周期內，電感電流從不會到0。或者說電感從不“復位”，意味著在開關周期內電感磁通從不回到0，功率管閉合時，線圈中還有電流流過。
2、DCM（DisconTInuousConducTIonMode），非連續導通模式：在開關周期內，電感電流總會會到0，意味著電感被適當地“復位”，即功率開關閉合時，電感電流為零。
二、兩種模式在波形上的區別
1）變壓器初級電流，CCM模式是梯形波，而DCM模式是三角波。
2）次級整流管電流波形，CCM模式是梯形波，DCM模式是三角波。
3）MOS的Vds波形，CCM模式，在下一個周期開通前，Vds一直維持在Vin+Vf的平臺上。而DCM模式，在下一個周期開通前，Vds會從Vin+Vf這個平臺降下來發生阻尼振蕩。（Vf次級反射到原邊電壓）。
因此我們就可以很容易從波形上看出來反激電源是工作在CCM還是DCM狀態。
三、MOSFET在開通和關斷瞬間寄生參數對波形的影響
（1）DCM（Vds，Ip）
在MOS關斷的時候，Vds的波形顯示，MOS上的電壓遠超過Vin+Vf，這是因為，變壓器的初級有漏感。漏感的能量是不會通過磁芯耦合到次級的。那么MOS關斷過程中，漏感電流也是不能突變的。漏感的電流變化也會產生感應電動勢，這個感應電動勢因為無法被次級耦合而箝位，電壓會沖的很高。那么為了避免MOS被電壓擊穿而損壞，所以我們在初級側加了一個RCD吸收緩沖電路，把漏感能量先儲存在電容里，然后通過R消耗掉。
當次級電感電流降到了零。這意味著磁芯中的能量已經完全釋放了。那么因為二管電流降到了零，二極管也就自動截止了，次級相當于開路狀態，輸出電壓不再反射回初級了。由于此時MOS的Vds電壓高于輸入電壓，所以在電壓差的作用下，MOS的結電容和初級電感發生諧振。諧振電流給MOS的結電容放電。Vds電壓開始下降，經過1/4之一個諧振周期后又開始上升。由于RCD箝位電路以及其它寄生電阻的存在，這個振蕩是個阻尼振蕩，幅度越來越小。
f1比f2大很多（從波形上可以看出），這是由于漏感一般相對較小;同時由于f1所在回路阻抗比較小，諧振電流較大，所以能夠很快消耗在等效電阻上，這也就是為什么f1所在回路很快就諧振結束的原因！（具體諧振時間可以通過等效模型求解：二次微分方程估算）
（2）CCM（Vds，IP）
（3）其他一些波形分析（次級輸出電壓Vs，Is，Vds）
不管是在CCM模式還是DCM模式，在mosfet開通on時刻，變壓器副邊都有震蕩。主要原因是初次及之間的漏感+輸出肖特基（或快恢復）結電容+輸出電容諧振引起，在CCM模式下與肖特基的反向恢復電流也一些關系。故一般在輸出肖特基上并聯-一個RC來吸收，使肖特基應力減小。
不管是在CCM模式還是DCM模式，在mosfet關斷off時刻，變壓器副邊電流IS波形都有一些震蕩。主要原因是次級電感+肖特基接電容+輸出電容之間的諧振造成的。
（4）RCD吸收電路對Vds的影響
在MOS關斷的時候，Vds的波形顯示，MOS上的電壓遠超過Vin+Vf！這是因為，變壓器的初級有漏感。漏感的能量是不會通過磁芯耦合到次級的。那么MOS關斷過程中，漏感電流也是不能突變的。漏感的電流變化也會產生感應電動勢，這個感應電動勢因為無法被次級耦合而箝位，電壓會沖的很高。那么為了避免MOS被電壓擊穿而損壞，所以我們在初級側加了一個RCD吸收緩沖電路，把漏感能量先儲存在電容里，然后通過R消耗掉
（5）Vgs波形
為使mosfet在開通時間的上升沿比較陡，進而提高效率。在布線時驅動信號盡量通過雙線接到mosfet的G、S端，同時連接盡量短些。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 機電繼電器的終結者！
