采用準(zhǔn)諧振技術(shù)，減少諧振現(xiàn)象對MOS管的影響

反激電源中MOS管出現(xiàn)兩次振鈴現(xiàn)象的主要原因是由于功率級寄生電容和電感引起的諧振?。在反激電源中，MOS管在開通和關(guān)斷的過程中，寄生電感將能量傳遞給寄生電容進(jìn)行充電，充電結(jié)束后寄生電容又釋放電能給寄生電感儲能，如此循環(huán)往復(fù)，形成諧振?1。

第一次諧振

第一次諧振發(fā)生在MOS管關(guān)斷的瞬間。此時，變壓器初級線圈釋放能量，輸出續(xù)流二極管正向偏置，向輸出端提供電能。這個過程中，等效諧振電路包括初次級間的漏電感、初級勵磁電感、初級側(cè)MOSFET封裝電感以及MOS管的寄生電容和線路寄生電容?1。

第二次諧振

第二次諧振是開關(guān)電源在斷續(xù)導(dǎo)通模式(DCM)下特有的現(xiàn)象。在DCM模式下，次級反射電流在MOS管通斷時到達(dá)零。當(dāng)MOS管關(guān)斷且次級反射電流消耗為零時，次級輸出相位的電壓高于實(shí)際輸出電壓;當(dāng)反射電流消耗為零，實(shí)際輸出電壓由輸出電容提供，此時次級輸出相位的電壓等于零。在這個過程中，電壓的衰減振蕩會耦合到初級線圈并加載在MOS與線圈連接的開關(guān)節(jié)點(diǎn)處，形成第二次諧振?1。

抑制措施

為了減少這種諧振現(xiàn)象對MOS管的影響，可以采用準(zhǔn)諧振技術(shù)。在DCM模式下，初級側(cè)MOS在開關(guān)節(jié)點(diǎn)諧振電壓擺幅的谷底附近導(dǎo)通，這樣可以減少導(dǎo)通損耗?1。

反激電源MOS D-S之間電壓波形產(chǎn)生的原因?這是一個典型的問題，本質(zhì)原因就是功率級寄生電容、電感引起的諧振，然而幾天后我發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時我并沒有充分理解問題，這位朋友所要了解的問題其實(shí)應(yīng)細(xì)化為：為什么會有兩次諧振，諧振產(chǎn)生的模型是怎樣的?

如下為反激式電源實(shí)現(xiàn)方案，該方案采用初級側(cè)穩(wěn)壓(PSR)技術(shù)，

Q1導(dǎo)通時，變壓器初級電感存儲能量，輸出續(xù)流二極管Dfly反向偏置，Cout輸出能量給負(fù)載;

Q1關(guān)斷時，變壓器初級線圈釋放能量，輸出續(xù)流二極管正向偏置，向輸出端提供電能;

開關(guān)電源產(chǎn)生振鈴的主要原因在于非理想器件存在功率級寄生電容、電感。所謂諧振，即：在MOS管開通、關(guān)斷切換的過程中，寄生電感將能量傳遞給寄生電容進(jìn)行充電，充電結(jié)束后寄生電容又釋放電能給寄生電感儲能，如此循環(huán)往復(fù)。

群友發(fā)出的圖片中，有2次諧振，

第一次諧振

該諧振產(chǎn)生的時間點(diǎn)在MOS管關(guān)斷的瞬間，等效諧振電路如下：

Loop：初次級間的漏電感、初級勵磁電感、功率MOSFET封裝電感之和

Coss：MOS管寄生電容、線路寄生電容

第二次諧振

這是開關(guān)電源DCM模式特有的一個振鈴現(xiàn)象，

此處你必須要了解開關(guān)電源電感如下兩種模式：

CCM：連續(xù)導(dǎo)通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間不會到達(dá)0;

DCM：斷續(xù)導(dǎo)通模式，次級端反射電流在MOS通斷，變壓器線圈換相期間到達(dá)0。

在DCM模式下，當(dāng)MOS管關(guān)斷，且在次級反射電流消耗為0之前，次級線圈輸出相位的電壓高于實(shí)際輸出電壓;當(dāng)反射電流消耗為0，即次級線圈電流消耗為0時，實(shí)際輸出電壓由輸出電容提供，此時次級輸出相位的電壓等于0，在次級輸出相位電壓由高于輸出電壓到等于0的變化過程中，會出現(xiàn)電壓的衰減振蕩，而該衰減振蕩會耦合到初級線圈并加載在MOS與線圈連接的開關(guān)節(jié)點(diǎn)處。

由于該諧振給MOS管的寄生電容充電，若MOS在此時導(dǎo)通，則可能碰到寄生電容電位被充到較高的時刻，此時寄生電容所充電的能量若被直接導(dǎo)到GND會造成MOS管的導(dǎo)通損耗，針對該問題，誕生出了準(zhǔn)諧振技術(shù)，即：DCM模式下，初級側(cè)MOS在開關(guān)節(jié)點(diǎn)諧振電壓擺幅的谷底附近導(dǎo)通