在本專題的上一篇文章（http://m.daogou-taobao.cn/eestar/article-1217.html）中，作為RCD電路專題的第一篇文章，實(shí)際上完全沒寫RCD電路。在本文中，將寫一下反激電源中RCD電路的幾種形式并給出簡(jiǎn)要的對(duì)比分析。

最常見的RCD連接

上圖是最常見的RCD電路的連接方式，RCD電路連接于反激電源變壓器的兩端。

如果讀過上一篇文章并且還記得內(nèi)容的話，上一篇文章中提到了等效漏感除了包括變壓器自身漏感外，還有多個(gè)來源（即上圖中的L1~L4）。而這種加在變壓器兩端的RCD電路，顯然只對(duì)變壓器自身漏感和L4的等效漏感起作用，對(duì)L1~L3中的能量沒有吸收效果。那么，如果反激電源的功率較大（對(duì)應(yīng)原邊電流較大）、因PCB走線等原因L1~L3較大的話，L1~L3對(duì)MOSFET的電壓應(yīng)力會(huì)有顯著影響，這種連接方式的MOSFET電壓應(yīng)力會(huì)比較高。

這里對(duì)反激電源工作時(shí)的一些電壓做一下定義：輸入電壓為Vin，反射電壓（指輸出電壓按變壓器匝比折算到原邊的電壓）為Vor，MOSFET承受的額外電壓為Vpk，MOSFET的D-S間最高電壓定義為Vds。

當(dāng)L1~L3的影響較小可以忽略時(shí)，上面幾個(gè)變量應(yīng)有如下關(guān)系：

對(duì)如上的RCD吸收電路，吸收電容的工作電壓Vc最高應(yīng)為

吸收二極管工作電壓最高為

電阻的工作電壓與Vc相等。

作為反激電源中應(yīng)用最廣泛的RCD吸收電路，這種連接方式在高壓輸入的電源中使用是比較經(jīng)濟(jì)的：吸收電容的耐壓不用選很高，吸收的損耗也相對(duì)（后面的連接方式）較低。

改善MOSFET電壓應(yīng)力的RCD連接

既然增加RCD吸收電路的目的是控制MOSFET的工作電壓，那么實(shí)際上我們也可以把RCD電路加在MOSFET兩端：

由于在交流等效電路中電源V1會(huì)被短路，所以如上圖的RCD電路實(shí)際對(duì)L1~L4都是有效的。顯然，MOSFET工作時(shí)的電壓應(yīng)力可以得到有效控制。

按上一節(jié)的變量定義計(jì)算吸收電路中各個(gè)元件的工作電壓：

電阻的工作電壓與Vc、Vd相等。

可以看出，在這種連接方式中，吸收電路中二極管的最高工作電壓沒有變化，但電容、電阻的最高工作電壓都變高了——這種RCD吸收電路的連接方式在反激電源中應(yīng)用時(shí)，似乎并不經(jīng)濟(jì)。

所以，這種RCD吸收電路的連接方式電路實(shí)際上只適用于低輸入電壓的反激電源中。這時(shí)，由于輸入電壓較低，二極管和電阻的工作電壓提升不多；同時(shí)，在同樣的輸出功率時(shí)，低輸入電壓的電源的原邊電流更大，而L1~L3的寄生電感卻并不會(huì)顯著變小，使得寄生電感L1~L3對(duì)MOSFET電壓應(yīng)力的影響更高。這時(shí)使用這種RCD吸收電路仍然是不錯(cuò)的選擇。

然而，可惜的是，作者曾經(jīng)見過某知名的國內(nèi)UPS大廠在高輸入電壓的反激拓?fù)漭o助電源中使用了上述的RCD吸收電路連接方式。由于輸入電壓最高會(huì)達(dá)到800V，這樣的設(shè)計(jì)導(dǎo)致RCD吸收電路的損耗很高，不得不為吸收電路選擇了大功率的水泥電阻。即使這個(gè)設(shè)計(jì)是我十年前見到的，但是我至今記憶猶新……

改進(jìn)吸收電阻損耗的RCD連接

上一節(jié)中的RCD電路在應(yīng)用于高壓時(shí)，吸收電容、吸收電阻的工作電壓會(huì)顯著上升。如果研發(fā)人員仍然想達(dá)到上一節(jié)中電路的吸收效果，那么下面的電路可以優(yōu)化電阻損耗：

這個(gè)電路相當(dāng)于在最常見的RCD電路的基礎(chǔ)上，只將電容的連接方式改變。這樣，吸收電阻的工作狀態(tài)沒有變化，吸收電阻的損耗得到了改善；同時(shí)，吸收電容與二極管仍相當(dāng)于直接加在MOSFET兩端，MOSFET的電壓應(yīng)力也得到了合理的控制。

按上一節(jié)的變量定義計(jì)算吸收電路中各個(gè)元件的工作電壓：

電阻的工作電壓

這個(gè)電路的仍有有上一個(gè)方案中吸收電容的工作電壓較高的問題，所以在高輸入電壓應(yīng)用時(shí)可能并沒有什么優(yōu)勢(shì)。但是對(duì)低輸入電壓或原邊峰值電流較高的應(yīng)用場(chǎng)景，使用這個(gè)電路還是有收益的。

增加電阻的連接方式

除了前述的幾種三元件的RCD吸收電路，還有一種增加電阻的四元件RCD吸收也很常見（由于拓?fù)渲械穆└蠰1~L3可以全部等效到L1位置，下圖把L2和L3省掉了）：

這種四元件的RCD吸收增加了一個(gè)電阻與二極管或電容串聯(lián)。這種應(yīng)用的好處是可以改善拓?fù)涞碾姶鸥蓴_。

實(shí)際的變壓器原邊繞組有寄生電容，MOSFET也有等效輸出電容Coss。在實(shí)際的電路中考慮這兩個(gè)電容與拓?fù)涞刃└袝r(shí)，在MOSFET關(guān)斷之后會(huì)有產(chǎn)生寄生振蕩。在三元件RCD吸收電路中增加一個(gè)電阻與二極管或電容串聯(lián)，可以顯著的抑制這個(gè)振蕩。

下圖為使用不同的RCD吸收電路時(shí)MOSFET的D-S電壓的仿真波形，在其他參數(shù)均相同時(shí)，綠色使用了三元件RCD吸收電路，紅色使用了四元件RCD吸收電路：

可見兩者完成漏感能量的吸收之后，MOSFET的D-S電壓振蕩情況有顯著不同，使用三元件RCD電路的波形的振蕩十分明顯，使用四元件RCD吸收電路則幾乎看不到這個(gè)振蕩。

在反激拓?fù)渲校琈OSFET的D-S電壓是重要的噪聲源。通過使用四元件RCD吸收電路，可以顯著改善等效漏感與變壓器寄生電容、MOSFET的Coss的諧振，對(duì)電磁電磁兼容有明顯的改善作用。

而同時(shí)需要注意到的是，從仿真波形中可以看出，四元件RCD吸收電路的MOSFET D-S電壓尖峰要更高。這是因?yàn)榈刃└信c寄生電容組成的振蕩回路的Q值通常較高，四元件中增加的電阻需要選擇較高的阻值才能改善振蕩。而在吸收回路中串入的額外電阻會(huì)影響電壓尖峰的吸收效果。所以，這種電路也只適用于較小原邊峰值電流的應(yīng)用中。

總結(jié)

將上述四種RCD吸收電路通過表格形式做簡(jiǎn)單的對(duì)比總結(jié)：

讀到這里，你知道幾種不同連接方式的RCD吸收電路的差別和選用原則了么……