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论坛牛人谈关于 RCD 钳位电路中二极管 D 的选择 2013-08-30 13:52 文章来源: 电源网 有309人阅读过 在电源网论坛里，就存在这样一些人，他们时常能 DIY 出被网友们称之为的经典设计，出于大家能够共同学习 的目的，小编抓住了难得的机会，整理了这些经典帖，供分享学习。 本文设计分享来自 “mko145”的精华帖。小编语 前几天写了个贴子， 讨论了一下 RCD 公式计算出的电阻值与实际的参数为什么相差很大。(有兴趣的朋友请参 看：谈谈 RCD 的计算结果为何与实验参数出入很大 ) 其中有朋友提出讨论一下 “RCD 线路中的二极管 D 的选择问题”。 对于二极管的选择，相信大多数工程师都很 有经验。坛子里相关的讨论不算多 (当然这也不是个重要的问题)。后来做了些实验，在这和大家分享一下，有 兴趣的朋友请一起讨论。 在上个帖子里谈到：计算误差大的其中一个原因是二极管的开关速度不够快(即便是快速恢复二极管)。各大 IC 公司的公式大都是基于这样一个假设——即二极管是理想的开关，正向导通时间是0，反向恢复时间也是0。于 是由初级漏感而引起的所有的能耗都消耗在了电阻 Rsn 上。由这个公式计算出来的电阻数值比起实际的参数通 常要小很多。 大家可能会有这样的经验 - 选择越慢的二极管 (反向恢复时间长)，则这个计算的误差就越大。 比如说在谈谈 RCD 的计算结果为何与实验参数出入很大 中的例子里，用的是反向恢复实际只有75nS 的超快恢复二极管 UF4007。 假如用恢复速度慢些的二极管， 那么情况会大不一样了。现在有的线路中使用开关速度很慢1N4007。 在之前的帖子中，我没有提到用慢速二极管而造成的计算误差，是因为如果使用1N4007，那么就不用算了。因 为误差会大到 “计算本身完全失去了意义”。给大家一个直观的例子 - 在上个帖子的例子中计算出的电阻数值 是33K， 如果二极管用1N4007的话，实际上270K 的电阻就可以了。 说起二极管的开关特性，大家都会想到“二极管的反向恢复时间”。这也是衡量一个二极管开关速度的主要参数。 大家对此都很熟悉。不过，下面我想先谈谈二极管的正向恢复时间： 对于 “二极管正向恢复时间”，好像关心的人很少。电源网的坛子里似乎也没有相关的帖子。相反，在 “世纪电 源”的论坛里，关于这个话题曾经有过 “热闹的”辩论。有人认为 “正向恢复只是书本上一个概念”。 让我们先来看一下反激电源 MOS 管 Vds 的波形。一般的 RCD 计算的资料中的图形是这样的： 上面的波形是理想的样子，把二极管看成了一个理想的开关。很多讲 RCD 计算的 AN 里都是这样的。而实际上的 波形会有些不同，比如说我之前的帖子中的例子。波形是下面的样子： 实际的波形非但远没有理想的波形漂亮，还有一个很高的尖峰。这个尖峰超过50-60V。单凭这一点计算公式就 有了很大误差了。 下面的图中，蓝色的是二极管 UF4007的正极波形，黄色是二极管的负极： 由图中看到二极管在Vds 上升后，并没有能很快地导通。在开始的几十至一百 ns 内，二极管的正向导通电压有 几十 V 之多。几十 V 的正向电压 - 换句话说也就是二极管没有导通。 后来终于也有人开始正视这个问题了，比较近期的资料上已经清楚的标出了这个由于二极管正向导通延时而造 成的尖峰。 大多数的二极管制造商都不会在 datasheet 中给出这个“正向恢复时间”的参数。于是大家也一直觉得相对于 反向的恢复时间，正向导通是相当快的，可以忽略不计。事实上，在某些快速开关的场合，这个参数还是要考 虑的。像 LINEAR 的这个AN 中提到的： Diode Turn-On Time Induced Failures - an122f 也不是所有的二极管规格书中都没有提到 “正向恢复”这个参数，还是让我找到了一个 - ON Semi 的： MUR260-D