經(jīng)常聽到很多的工程師說自己做的電源效率很高，符合全世界所有的標(biāo)準(zhǔn)。
聽到這些話之后，我心里在想：作為工程師，技術(shù)參數(shù)永遠(yuǎn)是我們追求的目標(biāo)，但是我們更關(guān)注的是產(chǎn)品的成本，本公司的生產(chǎn)工藝水平，生產(chǎn)操作方便性，參數(shù)性能的一致性等等的問題，因?yàn)橹挥羞@樣，我們開發(fā)出來的產(chǎn)品采用更有競(jìng)爭(zhēng)力。
扯遠(yuǎn)了，回到正題；電源效率一直是我心中的痛，相信很多的工程師也比較糾結(jié)。論壇里面也有過討論，但是都不深入，我想在本帖里面作一次比較深入的討論。
我們可以從各個(gè)方面來討論，請(qǐng)大家暢所欲言
后續(xù)的討論：
那好吧，首先問個(gè)問題，二極管的RC sunbber，應(yīng)該怎么計(jì)算設(shè)計(jì)？
我先說說我的觀點(diǎn)：
1，個(gè)人認(rèn)為效率不是絕對(duì)的。我剛開始進(jìn)入電源這個(gè)行業(yè)的時(shí)候，最在乎的就是效率這個(gè)指標(biāo)了。但時(shí)間長(zhǎng)了，對(duì)效率開始變得比較遲鈍了。我覺得要從電源的整體指標(biāo)去看了。電磁兼容、穩(wěn)定與可靠更重要。特別是對(duì)小功率電源來說，效率似乎更不是那么重要。
2，次級(jí)整流二極管的損耗主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是導(dǎo)通損耗，二是反向恢復(fù)。從導(dǎo)通損耗的角度來看，耐壓比較低的二極管，導(dǎo)通壓降也比較低。也就是說，選擇二極管的時(shí)候，耐壓在保證夠用的情況下，不要選的過高。另外，PN結(jié)隨著溫度上升，壓降會(huì)降低，那么是不是意味著，在保證二極管結(jié)溫安全的前提下，不妨讓結(jié)溫維持在比較高的溫度，散熱不要做的過分的好？二極管開關(guān)時(shí)，反向電流有兩個(gè)來源，一是結(jié)電容電流，二是反向恢復(fù)電流。有時(shí)候，為了選擇導(dǎo)通損耗低的二極管，過分選擇大電流的二極管，反而因?yàn)槎O管的結(jié)電容大，結(jié)果二極管反向恢復(fù)時(shí)，結(jié)電容流過的電流也大，從而得不償失。從PN結(jié)的反向恢復(fù)來說，當(dāng)然是選擇反向恢復(fù)速度快，恢復(fù)特性軟的二極管比較好。
3，恢復(fù)特性造成二極管上有尖峰電壓。尖峰電壓會(huì)導(dǎo)致二極管損壞或EMC不好過。所以有時(shí)候是必須加吸收電路的。同樣，為了提高效率，盡量用損耗低的電路。
4，從整體來說，小功率場(chǎng)合用的反激電路，就盡量設(shè)計(jì)在DCM模式，避免反向恢復(fù)問題，就可以不加RC了。還有，能用肖特基就不要用快恢復(fù)。
5，從變壓器設(shè)計(jì)的角度來看，如果輸出電流很大，電壓較低，那么用全波整流效率會(huì)比用橋式要合理一些。
先談這些吧。
個(gè)人認(rèn)為RC吸收的本質(zhì)是轉(zhuǎn)移損耗
由于電容兩端的電壓不能突變，故可以抑制電壓尖峰，而電阻純粹是一個(gè)阻尼振蕩的作用
對(duì)于計(jì)算業(yè)界一直不推薦，大都是采用測(cè)試法，因?yàn)橛?jì)算出來的跟實(shí)際的還是有差異
調(diào)試方法記得CMG以前說過，先測(cè)量振蕩波形，讀出振蕩頻率，然后加C，使振蕩頻率減半，再計(jì)算電路的寄生電容、電感，最后根據(jù)振蕩電路的特征參數(shù)來確定串聯(lián)電阻的大小，或直接接電阻試驗(yàn)，直到振蕩基本消失為準(zhǔn)
說得好，果然引來了美玉
提高效率，不是等到產(chǎn)生了尖峰，才考慮怎樣去吸收它，而是在設(shè)計(jì)之初就從各方面去考慮讓電路盡量少產(chǎn)生di/dt與du/dt的干擾
當(dāng)然由于器件本身特性引起的干擾，我們還是有必要去限制
是的，是有類似的計(jì)算方法，基本還算合理。
不過對(duì)于RC是否是純粹的轉(zhuǎn)移效率，我為此作過一次實(shí)驗(yàn)，RC參數(shù)不合理能降低效率，但是合理的RC反而能提升效率。
C越大，會(huì)帶來越大的損耗，而且當(dāng)R阻尼不夠時(shí)，反而會(huì)引起嚴(yán)重震蕩。但是C太小，吸收尖峰的能力卻不夠。我翻遍了網(wǎng)上的文章，基本確定方式，就是你上面所說的，測(cè)量加計(jì)算，再調(diào)試的辦法。是個(gè)折中的選擇。
比較通用簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)辦法是：在沒有加吸收之前，測(cè)試震蕩頻率，假如頻率是f,那么開始并電容，并了電容震蕩頻率自然下降，那么并多少電容呢？并了電容C之后讓震蕩頻率變?yōu)樵瓉淼囊话耄褪?.5f。
這樣就可以根據(jù)以上參數(shù)算出引起震蕩的另外一個(gè)參數(shù)，電感L。最后取R=（L/C）開根號(hào)。
關(guān)于RC是否能提升效率，我以前也認(rèn)為不行，但偶爾有次看了一篇論文，說RC能提高效率。為此，專門找了臺(tái)電源，做實(shí)驗(yàn)，在使用了很多RC參數(shù)發(fā)現(xiàn)，在某些RC參數(shù)下，電源效率確實(shí)提高了一丁點(diǎn)。反復(fù)實(shí)驗(yàn)，證實(shí)了這一點(diǎn)，但這參數(shù)，并不和上面的方法確定的參數(shù)完全吻合。
佩服你對(duì)技術(shù)的認(rèn)真態(tài)度！
其實(shí)我也有過測(cè)試，發(fā)現(xiàn)把振蕩完全壓制效率不是最高的，讓波形稍微有點(diǎn)振蕩，對(duì)效率反而有好處
一群旅團(tuán)長(zhǎng)在這討論的好熱烈啊，小小不才，也來湊湊熱鬧。
就關(guān)于 讓你記得我的好 大師的觀點(diǎn)逐條提出幾點(diǎn)疑問（話說你這ID 真長(zhǎng)）。
1、效率和功率密度，永遠(yuǎn)都是衡量一個(gè)公司研發(fā)水平和工藝水平的一個(gè)標(biāo)桿，無論功率大小。即使小功率，也可以采用調(diào)頻控制的單管準(zhǔn)諧振，對(duì)電磁兼容大大好處。
2、第二條是疑問比較多的。按照斑竹的意思，二極管的反向電流有兩個(gè)：一個(gè)是結(jié)電容電流，一個(gè)是反向恢復(fù)電流。那么反向恢復(fù)電流從何而來？是因?yàn)槎O管導(dǎo)電是多子和少子共同參與的，當(dāng)從整偏轉(zhuǎn)向負(fù)偏時(shí)，少子要復(fù)位。這本身就是內(nèi)部寄生電場(chǎng)的充放電過程，就因?yàn)閮?nèi)部存在寄生電場(chǎng)，所以才會(huì)有結(jié)電容存在。所以我認(rèn)為，結(jié)電容電流和反向恢復(fù)電流，其實(shí)是同一個(gè)電流。
3、反向恢復(fù)特性會(huì)造成二極管上有反向的恢復(fù)尖峰電流，至于會(huì)不會(huì)形成尖峰電壓，有待討論。就是說，這個(gè)尖峰電壓，到底是由變壓器次級(jí)漏感引起，還是由反向恢復(fù)引起？按照斑竹的意思，不存在反向恢復(fù)，就不會(huì)存在這個(gè)反向尖峰。那么，肖特基不存在反向恢復(fù)，但這個(gè)尖峰電壓依然存在。
4、我覺得不能因?yàn)榉聪蚧謴?fù)問題，就采用DCM模式。DCM模式的初級(jí)電流尖峰大，造成的銅損大，變壓器效率低。所以，一般CCM模式要比DCM模式效率高。鑒于本貼是要討論效率問題，我覺得反激還是盡量工作在CCM模式比較好。如果是高壓小電流輸出，那就是DCM模式比較好。
5、低壓大電流輸出，就用同步整流好了。
兄弟的懷疑精神值得推崇，我越俎代庖一下，代 讓你記得我的好 版主回答你的疑問
1、你的看法有點(diǎn)偏激，因?yàn)樵O(shè)計(jì)任何的產(chǎn)品都是一個(gè)矛盾的取舍過程，對(duì)于一個(gè)成熟有競(jìng)爭(zhēng)力的電源來說，安規(guī)、EMC、尺寸、效率、輸入輸出參數(shù)、保護(hù)性能、壽命、可靠性、成本、元器件的通用性、生產(chǎn)的可操作行……，這些都是制約我們?cè)O(shè)計(jì)的因素，所以往往市場(chǎng)上賣得最好的產(chǎn)品，不是某項(xiàng)指標(biāo)很好的產(chǎn)品，而是綜合指標(biāo)好的產(chǎn)品。你說的準(zhǔn)諧振在小功率上應(yīng)用往往受到成本的制約。
2、我保留意見，回去好好復(fù)習(xí)下二極管的反向恢復(fù)過程。
3、基本同意你的意見，但上面版主說的也沒有錯(cuò)誤，次級(jí)整流管上的反向恢復(fù)電壓尖峰，跟二極管反向恢復(fù)電流有關(guān)，跟變壓器次級(jí)漏感以及布線產(chǎn)生的雜散電感也有關(guān)
4、到底CCM與DCM的效率哪個(gè)高，這個(gè)問題曾經(jīng)討論過很多次，到現(xiàn)在都沒有定論，我們的討論要建立在同樣的輸入輸出指標(biāo)，同樣的成本，同樣的結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)上。我個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，小功率DCM有優(yōu)勢(shì)，功率稍大就可以考慮CCM了。
5、請(qǐng)注意樓頂?shù)臈l件，同步整流在這里不討論
上面是個(gè)人見解，如有不對(duì)，請(qǐng)指教
總結(jié)的相當(dāng)好。go,go,go!
繼續(xù)討論為啥，反向恢復(fù)電流會(huì)引起電壓尖峰呢~~~~~~
我實(shí)際上遇到的狀況供大家參考
1. 變壓器設(shè)計(jì)太爛時(shí),漏感太大,再重的Snubber都收不了
2. Snubber提高效率只針對(duì)輕載或空載,畢竟那麼小的東西所佔(zhàn)比例有限
3. 收掉Diode上振鈴是一回事, EMI Radiation又是另一回事,有一次R=10 ~22 ohm在振鈴上差異不大,因?yàn)镈iode耐壓很足,心想算了隨便放吧,後來EMI Radiation發(fā)現(xiàn)22 ohm效果比我使用10 ohm再串Bead Core好多了
是的，有時(shí)計(jì)算只具有普遍的指導(dǎo)意義，參數(shù)還是要以實(shí)際調(diào)試與測(cè)試為準(zhǔn)
不過話說回來，在中大功率的電源中，Snubber電路確實(shí)有不可替代的作用，因?yàn)榇蠊β实碾娫粗衐i/dt較大，電路的分布電感會(huì)讓波形產(chǎn)生許多毛刺與尖峰，這個(gè)時(shí)候加吸收電路就顯得非常有必要了。特別是EMI方面，有時(shí)調(diào)整下RC參數(shù)，會(huì)收到意想不到的效果。
這個(gè)圖紙是二極管的反向恢復(fù)過程二極管的電壓電流變化圖紙，其中IF為二極管的正向平均電流，IRm為二極管的反向恢復(fù)最大電流，VDF為二極管的正向?qū)▔航担琕Rm為反向最大電壓，VR為穩(wěn)態(tài)反向電壓,trr為反向恢復(fù)時(shí)間
大家可以好好的看下這兩個(gè)圖紙，仔細(xì)的思考下反向恢復(fù)的過程，然后把自己的理解寫出來。
就我所知,在小功率3W手機(jī)市場(chǎng),的確看到些產(chǎn)品往諧振方向達(dá)到無初級(jí)DRC SNUBBER,無Photo,無TL431...等等的設(shè)計(jì),而且已經(jīng)開始往12W甚至18W設(shè)計(jì)
總成本已經(jīng)接近USD:1.0的BOM Cose (含Case Cable 包裝唷)
從上面的圖紙我們可以看到，在反向恢復(fù)完成之后，二極管的反向電壓達(dá)到最大
我們知道影響二極管反向恢復(fù)的主要參數(shù)的是反向恢復(fù)電荷Qrr，Qrr主要包含兩部分:a、儲(chǔ)存電荷（正向?qū)〞r(shí)儲(chǔ)存在高阻區(qū)的少數(shù)載流子）；b、剩余電荷（正向電流終止后多余的多數(shù)及少數(shù)載流子）
在上圖中，Qrr的計(jì)算式為
可以看出，Qrr其實(shí)就是trr與時(shí)間軸包圍的面積。
Qrr還跟結(jié)溫及結(jié)電容有關(guān)，結(jié)溫越高，結(jié)電容越大，Qrr也越大
而對(duì)于確定的一個(gè)二極管來說，結(jié)電容就固定了，那么二極管結(jié)電容兩端的反向電壓就為
U=Qrr/Cj
將Qrr=trr*IRm/2代入上式，就得到
U=(trr*IRm)/(2Cj)
由上式我們可以看出，反向恢復(fù)電壓尖峰與恢復(fù)的電流是有關(guān)系的，而且這個(gè)電壓是疊加在變壓器初級(jí)通過匝比折射過來的電壓上的
以上純粹是個(gè)人理解，不對(duì)之處請(qǐng)大家指出來
