開關電源設計之輸入整流濾波器及鉗位保護電路

此外，還須考慮與鉗位二極管相串聯的阻塞二極管VD的影響。VD一般采用快恢復或超快恢復二極管，其特征是反向恢復時間(trr)很短。但是VDl在從反向截止到正向導通過程中還存在著正向恢復時間(tfr)，還需留出20V的電壓余量。考慮上述因素之后，計算TOPSwitch一 最大漏一源極電壓的經驗公式應為：

TOPSwitch—XX系列單片開關電源在230V交流固定輸入時，MOSFET的漏極上各電壓參數的電位分布如圖3所示，占空比D≈26%。此時u=230V±35V，即umax=265V，UImax=umax≈375V，UOR=135V，UB=1.5 UOR≈200V，UBM=1.4UB=280V，UDmax=675V，最后再留出25V的電壓余量，因此U(BR)DS=700V。實際上 U(BR)DS也具有正向溫度系數，當環境溫度升高時U(BR)DS也會升高，上述設計就為芯片耐壓值提供了額外的裕量。

2)漏極鉗位保護電路的設計

漏極鉗位保護電路主要有以下4種設計方案(電路參見圖4)：

(1)利用瞬態電壓抑制器TVS(P6KE200)和阻塞二極管(超陜恢復二極管UF4005)組成的TVS、VD型鉗位電路，如(a)圖所示。圖中的Np、NS和NB分別代表一次繞組、二次繞組和偏置繞組。但也有的開關電源用反饋繞組NF來代替偏置繞組NB。

(2)利用阻容吸收元件和阻塞二極管組成的R、C、VD型鉗位電路，如(b)圖所示。

(3)由阻容吸收元件、TVS和阻塞二極管構成的R、C、TVS、VD型鉗位電路，如(c)圖所示。

(4)由穩壓管(VDZ)、阻容吸收元件和阻塞二極管(快恢復二極管FRD)構成的VDz、R、C、VD型鉗位電路，如(d)圖所示。

上述方案中以(c)的保護效果最佳，它能充分發揮TVS響應速度極快、可承受瞬態高能量脈沖之優點，并且還增加了RC吸收回路。鑒于壓敏電阻器(VSR)的標稱擊穿電壓值(U1nA)離散性較大，響應速度也比TVS慢很多，在開關電源中一般不用它構成漏極鉗位保護電路。

需要指出，阻塞二極管一般可采用快恢復或超快恢復二極管。但有時也專門選擇反向恢復時間較長的玻璃鈍化整流管1N4005GP，其目的是使漏感能量能夠得到恢復，以提高電源效率。玻璃鈍化整流管的反向恢復時間介于快恢復二極管與普通硅整流管之間，但不得用普通硅整流管1N4005來代替 lN4005GP。

常用鉗位二極管和阻塞二極管的選擇見附表2。