电源设计之缓冲正向转换器

计算出来出要加到多少电容和电阻是一项极具挑战性的工作。下面就来讲解一条解决问题这一难题的捷径。

　　图1表明了相反转换器的功率级。该转换器由变压器运营，该变压器将输出电压耦合至次级电路，再行由次级电路已完成对输出电压的整流和滤波。光线主电压和变压器漏电感觉构成较低电阻电路，当D2通过一个这样电阻而不得不整流重开（commutateoff）时，一般来说必须一个缓冲器。

D2可以是一个硅p-n二极管，该二极管具备一个必需在其重开前构建消耗的逆向完全恢复电池功能。这就累积（loadsup）了漏电感中的不足电流，从而造成高频率振铃和过低的二极管电压。

肖特基二极管和实时整流器也不存在类似于情况，前者是因为其大结电容，后者是因为其重开延迟时间问题。　　　　图1：漏电感觉减缓了D2重开。　　图2表明了一些电路波形，顶部线迹为Q1漏电压，中部线迹为D1和D2结点处的电压，底部线迹为流经D1的电流。

在顶部线迹中，您可以看见当Q1关上时，其溢电压被降到输出电压以下，这样就使得二极管D1电流减少。如果D2没逆向完全恢复电池功能，当D1电流相等输入电流时，结点电压就不会下降。由于D2具备逆向完全恢复电池功能，因此D1电流不会更进一步减少，这之后开始消耗电荷。

一旦电荷消耗，二极管之后重开，从而造成减少的结点电压进一步提高。请注意，电流不会大大减少直到结点电压相等光线输出电压为止，因为在漏电感觉两端有一个于是以电压。随着电流的减少，该电流将对寄生电容展开电池并造成电路中振铃和损耗更大。　　　　图2：当D2重开时D2不会引发过多的振铃。

　　这些振铃波形或许是人们所无法拒绝接受的，因为它们不会引发EMI问题或带给二极管上让人无法拒绝接受的电压形变。跨接D2的RC缓冲器可以在完全不影响效率的同时大大减少振铃。

您可以利用下面的方程式计算出来得出结论振铃频率（请求参看方程式1）：　　方程式1：　　但是您如何告诉电路中L和C的值呢？窍门就是通过在D2两端加到一个未知电容值的电容以减少振铃频率，这样您就获得了两个方程式以及两个不得而知项。如果您加到了正好可以减为振铃频率的电容，那么就不会使求出有上述值显得更为精彩。

要想要减少一半频率，您必须一个4倍于您一开始用于的寄生电容的总电容。然后，只要将所加到的电容除以3就可以获得寄生电容。图3表明了频率为最初振铃频率一半时D2两端470pF电容的波形。

因此，电路具备约150pF的寄生电容。请注意，只加到电容对振铃的振幅起到较小，电路还必须一些电阻来阻尼振铃。这就是电容因数3是开始的好地方的另一个原因。

如果自由选择的电阻必要，那么该电阻就可以在对效率大于影响的同时获取卓越的阻尼效果。阻尼电阻的最佳值完全就是宿主元件的典型电阻（请求参看方程式2）。　　方程式2：　　　　图3：将振铃频率提升两倍已完成宿主计算出来。

　　用于具备35MHz振铃频率的方程式1以及一个150pF的寄生电容可以计算出来得出结论漏电感为150nH。把150nH代入方程式2得出结论一个约为30Ohms的缓冲器电阻值。图4表明了加到缓冲器电阻的影响。

振铃被几乎避免且电压形变也从60V降至了40V。这样我们就能自由选择一个更加较低额定电压的二极管，从而构建效率的提升。该过程的最后一步是计算出来缓冲器电阻损耗。用于方程式3可以已完成该过程的最后一步，其中f为工作频率：　　方程式3：　　一旦已完成计算出来，您就必须确认电路否可以忍受缓冲器中的损耗。

如果无法的话，您就必须在振铃和缓冲器损耗间展开权衡。如欲了解如何自由选择最佳阻尼电阻的下文，请求参看第3页的图3《电源设计小贴士4》。　　　　图4：自由选择必要的缓冲器电阻器能几乎避免振铃。

　　总而言之，缓冲器相反转换器是一个非常简单的过程：1）加到电容以减为振铃频率；2）计算出来寄生电容和电感；3）计算出来阻尼电阻以及电感4）确认电路损耗否在可以拒绝接受的范围内。

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