工程师为您讲解：开关电源中RC缓冲电路的设计

式(1)表明R上的能量损耗是和C成正比的，因而必须选择合适的C，这样，如何选择C就成了设计RC缓冲电路的关键，下面介绍一种比较实用的选择电容C的方法。事实上，当Q开始关断时，假设最初的峰值电流Ip的一半流过C，另一半仍然流过逐渐关断的Q集电极，同时假设变压器中的漏感保持总电流仍然为Ip。那么，通过选择合适的电容C，以使开关管集电极电压在时间tf内上升到2Vdc(其中tf为集电极电流从初始值下降到零的时间，可以从开关管数据手册上查询)，则有：

因此，从式(1)和式(3)便能计算出电容C的大小。在确定了C后，而最小导通时间已知，这样，通过式(2)就可以得到电阻R的大小。

2 带RC缓冲的正激变换器主电路设计

2.1 电路设计

图4所示是一个带有RC缓冲电路的正激变换器主电路。该主电路参数为：Np=Nr=43匝。Ns=32匝，开关频率f=70kHz，输入电压范围为直流48～96 V，输出为直流12 V和直流0.5A。

开关管Q为MOSFET，型号为IRF830，其tf一般为30 ns。

Dl、D2、D3为快恢复二极管，其tf很小(通常tf=30 ns)。

本设计的输出功率P0=V0I0=6 W，假设变换器的效率为80%，每一路RC缓冲电路所损耗的功率占输出功率的1%。这里取Vdc=48V。2.2 实验分析

下面分两种情况对该设计进行实验分析，一是初级绕组有缓冲，次级无缓冲;二是初级无缓冲，次级有缓冲。

(1)初级绕组有缓冲，次级无缓冲

该实验测量的是开关管Q两端的漏源电压，实验分以下两种情况：

第一种情况是RS1=1.5 kΩ，CS1不定，输入直流电压Vdc为48 V。

其实验结果为：在RS1不变的情况下，CSl越大，虽然开关管Q的漏感尖峰电压无明显降低，但它的漏源电压变得平缓了，这说明在初级开关管的RC缓冲电路中，CSl应该选择比较小的值。

第二种情况是CSl=33 pF，RS1不定，输入直流电压Vdc为48V。其结果是：当CS1不变时，RS1越大，开关管Q的漏感尖峰电压越大(增幅比较小)。

可见，RC缓冲电路中，参数R的大小对降低漏感尖峰有很大的影响。在选定一个合适的C，同时满足式(2)时，R应该选择比较小的值。

(2)次级绕组有缓冲，初级无缓冲

本实验以D2、D3的阴极作为公共端来测量快恢复二极管的端压，其结果是，当R不变时，C越大，二极管两端的漏感尖峰越小。同时理论上，如果C为无穷大时，二极管两端的电压中就没有漏感尖峰。而在实际中，只需让二极管两端电压的漏感尖峰电压在其端压峰值的30%以内就可以满足要求了，这样同时成本也不会太高。

2.3 设计参数的确定

通过实验分析可见，在次级快恢复二极管的RC缓冲电路中，当选择了适当大小的电容C时，在满足式(2)的情况下，电阻R应该选择得越小越好。

最终经过实际调试，本设计选择的RC缓冲电路参数为：

初级：RS1=200，CSl=100 pF

次级：RS2=RS3=5l，CS2=CS3=1000 pF

本设计的初级开关管的RC缓冲