問題1：初級
問題
在下圖中，請選擇最符合所述要求的電路圖：
a. 低成本, 但能有效限制最大漏極電壓的箝位電路
b. 能非常好控制漏極電壓, 同時有最小空載功耗和最高效率的箝位電路
c. 一款能用于限制漏極峰值電壓同時能限制 MOSFET 關(guān)斷時的電壓上升斜率的電路
參考答案與分析
問題：a）低成本、但能有效限制最大漏極電壓的箝位電路
參考答案：
耗散漏感能量最節(jié)省成本的方法就如電路‘B’，向 RC 網(wǎng)絡(luò)提供一個 箝位二極管。 這樣的電路稱之為“電阻-電容-二極管” （RCD）箝位 電路。
漏感內(nèi)的能量將使漏極電壓升高，直到高于貯存在箝位電容 C 內(nèi)的電 壓，在這一點時二極管開始工作，漏極電壓得到箝制。 電阻器 RB 的選擇要考慮到在正常箝位電壓 V 的情 況下所耗散的能量CLO所消耗的能量等于每一周期貯存在箝位電容內(nèi)的能量。VCLO 通常設(shè)定在高于反射輸出 電壓 50%左右，VOR。
電阻器 RA 的選用值要能限制反向電流，以防止二極管‘階躍'，從而可能導(dǎo)致過分振蕩并可能出現(xiàn) EMI 問 題。 同時也減緩了箝位二極管 D 內(nèi)的電流上升，并抑制了 EMI 的產(chǎn)生，允許漏感上的最大箝位電壓以最 快、最有效地方式耗散能量。
由于電路“B”成本較低，因此常用它作為漏極箝位電路。 但在設(shè)計時一定要注意，因為箝位電壓是多個 元件公差和操作變量的函數(shù)（見問題3的答案）。
問題：b）一個控制良好的箝位電路，能夠在限制最大漏極電壓的同時使空載耗能最低、效率最高。
參考答案：
電路‘C’是一個良好控制的箝位電路，能夠在精確控制最大漏極電壓限值的同時使空載能耗最低、效率 最高。
用一個穩(wěn)壓管或瞬態(tài)電壓抑制器 (TVS)精確設(shè)置箝位電壓 VCLO達到一 個特定的水平，使最大箝位電壓更 少地依賴于器件公差和操作變量。
這個電路的空載能耗更低是因為當(dāng) 加在電容上的電壓下降到 VR 閾值以 下時,它將不再消耗能量。 相比之 下，一個 RCD 箝位電路持續(xù)放電， 耗散的能量將在下一周期進行補 充，從次級電路獲取能量，因而導(dǎo)
致更多不必要的損耗。
使用電容和串聯(lián)電阻器是為了降低對脈沖箝位電流的阻抗，同時在箝位二極管關(guān)閉、反向電流流動時提供 少量的電量貯存以提供電荷的抽取。 這樣更進一步地降低了箝位損耗，使空載和待機時耗能極少。
問題：c）可以箝制漏極電壓或者可以限制關(guān)斷時漏極電壓上升斜率的一個電路。
電路‘A'即為在關(guān)閉時可用于箝制漏極電壓或限制漏極電壓上升斜率的電路。
雖然它的元件與圖‘B'的 RCD 箝位電路的元件基本相同，但有一個關(guān)鍵的不同點，就是電容 C 內(nèi)貯存的所 有能量必須在關(guān)斷其間由直流電壓總線提供。 在電路‘B'中，用于向箝位電容充電的電流在只有一個變 壓器的回路中流動。 在‘A'電路中，能量既流經(jīng)變壓器，也流經(jīng)初級大容量電容器。 這也就是說從供電 那里吸收到并貯存在箝位電容內(nèi)的能量越多，在每一個周期內(nèi)消耗的能量就越多,以保持一個穩(wěn)定的箝位 電壓。 由于其效率較低，這種電路通常不用作箝位電路。
但是這種電路有其他的作用，而不是用作箝位電路。 如果 RC 的時間常數(shù)較小，那么 C 在 MOSFET 開啟時 間內(nèi)會放電。 在關(guān)閉時，來自變壓器的電流此時會立刻經(jīng)過串聯(lián)二極管流入到電容內(nèi)。 這樣電容會減緩 漏極電壓的上升速度，特別是在較高的漏極電壓時.此時 MOSFET 的非線性漏極電容快速地下降。 這也為 初級流動的電流提供了轉(zhuǎn)換路徑，這樣就避免了大容量電容,直流總線及地線上電流的突然變化了。 它還 可以避免在供電干線上產(chǎn)生的差模噪音。 這兩種特點作為從源頭上降低 EMI 都是非常有用的。 這種方法 比增加昂貴的感性線濾波器要便宜，而線濾波器對效率也有重要的影響。
在低分布電容的變壓器中減緩上升速度允許 MOSFET 有更多的關(guān)閉時間，從而使 MOSFET 的能量消耗降低。 電阻器 R 消耗電容器的能量，因此當(dāng) MOSFET 開通時看不到多余的能量。 但是，這種電路的主要缺點是在上升時間上要想達到 任何理想的效果都會耗能非常大，必須注意它對整體系統(tǒng)效率的影響, 而且要權(quán)衡其它抑制 EMI 措施的成本。
