ZHDA043A January 2026 – April 2026 TMS320F28P659DK-Q1
RCD 缓冲电路表示 RC 配置的扩展,添加了串联二极管,如图 1-7 所示。二极管阳极连接到同步整流器器件的漏极端子,而阴极连接到电容器;电容器和输出侧上桥接一个电阻器。Q6 关断后,当 Q6 上的电压应力超过电容器电压时,电容器通过二极管充电,从而有效地将电压应力钳位到电容器电压电平。电容器通过电阻器向 DC-DC 转换器输出放电,从而保持电荷平衡并建立稳态电容器电压。
与 RC 缓冲电路相比,RCD 缓冲器配置具有两个显著的优势。首先,通过二极管促进电容器充电过程,使钳位电压等于电容器电压加上二极管的正向压降。相比之下,RC 缓冲器表现出的钳位电压等于电容器电压与电阻压降之和,后者通常更高。因此,RCD 缓冲器实现了较低的有效钳位电压。其次,电容器通过电阻器向转换器输出放电,而不是通过同步整流器放电。这样可以对输出进行部分能量恢复,从而与 RC 缓冲器的完整能量耗散特性相比,降低电阻损耗并提高整体效率。
在 RCD 缓冲器电路中,由于没有串联电阻器限制充电电流,因此二极管必须具有足够的电流处理能力,并且电容器需要足够的电容量来防止瞬态电流尖峰导致的过压情况。图 1-8 展示了采用 510Ω 电阻器和 100nF 电容器的 RCD 缓冲器电路的仿真电压应力波形。仿真结果表明峰值电压应力从 125.8V 降到 101.2V。比较效率分析表明,RCD 缓冲器会额外引入 15W 的功率损耗,相当于整体系统效率降低 0.42%。
图 1-8 使用 RCD 缓冲器电路时的电压应力波形