跟電源專家陶顯芳學(xué)電源技術(shù)（四）：電源開關(guān)管的過壓保護電路

　　為了防止電源開關(guān)管擊穿，圖7是一種抑制反激脈沖尖峰電壓，對電源開關(guān)管具有過壓保護作用的RCD尖峰脈沖吸收電路。之所以把它稱為RCD尖峰脈沖吸收電路，因圖中主要器件由R、C、D組成。

　　為了分析方便，我們把開關(guān)變壓器等效成一個理想的（漏感等于0的）開關(guān)變壓器T與一個漏感Ls相串聯(lián)，把開關(guān)變壓器初級線圈N1產(chǎn)生勵磁作用的電感Lu稱為勵磁電感；分布電容Cs為開關(guān)變壓器初線圈的分布電容與次級線圈的分布電容等效到初線圈后，總的等效電容。

　　在圖7中，當(dāng)電源開關(guān)管Q1關(guān)斷時，開關(guān)變壓器初級線圈產(chǎn)生的反激電壓脈沖（包括漏感產(chǎn)生的反激電壓脈沖）將會與輸入電壓U迭加，同時加到電源開關(guān)管Q1的D、S極兩端，此時，整流二極管D將導(dǎo)通，并對C進行充電；C的作用就是把加到開關(guān)管D、S極兩端的尖峰脈沖電壓加以吸收，以防止開關(guān)管被尖峰脈沖電壓擊穿；而R的作用是把C吸收尖峰脈沖電壓產(chǎn)生的積累電荷泄放掉，為下一次尖峰脈沖的吸收做好準(zhǔn)備，否則，經(jīng)過多個尖峰脈沖電壓吸收之后，電容積累的電荷將會越來越多，其兩端電壓也會越來越高，最后將會失去吸收尖峰脈沖的作用。

　　值得注意的是，當(dāng)電源開關(guān)管Q1關(guān)斷時，由于變壓器次級線圈整流濾波電路D2和C2的接入，開關(guān)變壓器初、次級線圈的等效分布電容Cs相對于濾波電容C2來說，其作用將變得微不足道；此時，由于輸出電壓Uo通過變壓器初、次級線圈的耦合和反射作用，使得變壓器初級線圈產(chǎn)生的反電動勢電壓 完全被鉗制在一個與次級輸出電壓Uo成正比的數(shù)值上，即：

　　， 另外，由于開關(guān)管Q1兩端的等效分布電容Cds并不是一個純電容，而實際上是一個阻抗由小到大，其阻抗變化過程類似于電容充電的可變電阻，它只吸收能量，而不會釋放能量。

　　當(dāng)它兩端的電壓Uds高于電容C兩端的電壓之后，即，整流二極管D導(dǎo)通之后，分布電容Cds的作用就完全變成了一個分流電阻Rds。此時，流過電阻Rds的電流越大，開關(guān)管的損耗也越大，適當(dāng)選擇圖7中電容C的容量和電阻R的阻值，可以減小流過電阻Rds（開關(guān)管關(guān)斷過程中的等效電阻）的電流，從而可以降低開關(guān)管的損耗。

　　換一句話說，RCD尖峰脈沖吸收電路對開關(guān)管進行過壓保護，就是通過電容C和電阻R對流過電源開關(guān)管（Rds）的電流進行分流來實現(xiàn)的；RCD尖峰脈沖吸收電路，不但可以降低開關(guān)管漏極與源極兩端的峰值電壓，還可以降低開關(guān)管的損耗。