針對反向轉換器的FET關斷電壓而進行緩沖

本文來研究如何對反向轉換器的FET關斷電壓進行緩沖。
　　圖1顯示了反向轉換器功率級和一次側MOSFET電壓波形。該轉換器將能量存儲于一個變壓器主繞組電感中并在MOSFET關閉時將其釋放到次級繞組。由于變壓器的漏極電感會使漏電壓升至反射輸出電壓（Vreset）以上，因此MOSFET關閉時通常會需要一個緩沖器。
　　存儲于漏極電感中的能量可使MOSFET產(chǎn)生雪崩現(xiàn)象，因此要添加一個由D1、R24和C6組成的鉗壓電路。該電路的鉗位電壓取決于漏電的能量大小以及電阻器的功率消耗。更小值的電阻雖然可以降低鉗位電壓，但會增加功率損耗。
　　
　　圖1： FET關斷時漏極電感形成過電壓
　　圖2顯示的是變壓器主繞組和次級繞組的電流波形。左側是MOSFET開啟時的簡化功率級。輸入電流通過漏極電感和互電感的串聯(lián)組合斜坡上升。右邊顯示的是關斷期間的一個簡化電路。此處，電壓已反向至輸出二極管和鉗位二極管正向偏置的點。我們展示了反射到變壓器一次側的輸出電容器和二極管。
　　兩個電感為串聯(lián)，并在Q1關斷時初始傳輸相同的電流。這就是說關斷以后輸出二極管D2中并未立即出現(xiàn)電流，同時總變壓器電流在D1中流動。漏極電感的電壓是鉗位電壓和重位電壓之間的差，且往往會快速釋放漏電。如圖所示，經(jīng)過簡單計算便可得到分流至緩沖器的能量大小。因此您可以通過縮短釋放漏極電感中能量的時間，來減少分流能量。提高鉗位電壓可以實現(xiàn)這一目標。
　　
　　圖2：漏極電感竊取輸出能量
　　有趣的是，您可以在鉗位電壓和緩沖器功耗之間計算得到一個折中值。如圖2所示，進入鉗位電路的功率等于平均鉗位二極管電流乘以鉗位電壓（假設一個恒定鉗位電壓）。重排某些項后，我們可以得到1/2* F *L * I2，其與間斷反向轉換器輸出功率相關。這種情況下，電感為漏極電感。該表達式稍稍令人有些吃驚，因為其中的功率損耗不僅僅是存儲于漏極中的能量。它始終都較大，但卻依賴于鉗位電壓。