在本專題的上一篇文章（http://www.e-ticket.cn/eestar/article-1217.html）中，作為RCD電路專題的第一篇文章，實際上完全沒寫RCD電路。在本文中，將寫一下反激電源中RCD電路的幾種形式并給出簡要的對比分析。

最常見的RCD連接

上圖是最常見的RCD電路的連接方式，RCD電路連接于反激電源變壓器的兩端。

如果讀過上一篇文章并且還記得內(nèi)容的話，上一篇文章中提到了等效漏感除了包括變壓器自身漏感外，還有多個來源（即上圖中的L1~L4）。而這種加在變壓器兩端的RCD電路，顯然只對變壓器自身漏感和L4的等效漏感起作用，對L1~L3中的能量沒有吸收效果。那么，如果反激電源的功率較大（對應(yīng)原邊電流較大）、因PCB走線等原因L1~L3較大的話，L1~L3對MOSFET的電壓應(yīng)力會有顯著影響，這種連接方式的MOSFET電壓應(yīng)力會比較高。

這里對反激電源工作時的一些電壓做一下定義：輸入電壓為Vin，反射電壓（指輸出電壓按變壓器匝比折算到原邊的電壓）為Vor，MOSFET承受的額外電壓為Vpk，MOSFET的D-S間最高電壓定義為Vds。

當(dāng)L1~L3的影響較小可以忽略時，上面幾個變量應(yīng)有如下關(guān)系：

對如上的RCD吸收電路，吸收電容的工作電壓Vc最高應(yīng)為

吸收二極管工作電壓最高為

電阻的工作電壓與Vc相等。

作為反激電源中應(yīng)用最廣泛的RCD吸收電路，這種連接方式在高壓輸入的電源中使用是比較經(jīng)濟的：吸收電容的耐壓不用選很高，吸收的損耗也相對（后面的連接方式）較低。

改善MOSFET電壓應(yīng)力的RCD連接

既然增加RCD吸收電路的目的是控制MOSFET的工作電壓，那么實際上我們也可以把RCD電路加在MOSFET兩端：

由于在交流等效電路中電源V1會被短路，所以如上圖的RCD電路實際對L1~L4都是有效的。顯然，MOSFET工作時的電壓應(yīng)力可以得到有效控制。

按上一節(jié)的變量定義計算吸收電路中各個元件的工作電壓：

電阻的工作電壓與Vc、Vd相等。

可以看出，在這種連接方式中，吸收電路中二極管的最高工作電壓沒有變化，但電容、電阻的最高工作電壓都變高了——這種RCD吸收電路的連接方式在反激電源中應(yīng)用時，似乎并不經(jīng)濟。

所以，這種RCD吸收電路的連接方式電路實際上只適用于低輸入電壓的反激電源中。這時，由于輸入電壓較低，二極管和電阻的工作電壓提升不多；同時，在同樣的輸出功率時，低輸入電壓的電源的原邊電流更大，而L1~L3的寄生電感卻并不會顯著變小，使得寄生電感L1~L3對MOSFET電壓應(yīng)力的影響更高。這時使用這種RCD吸收電路仍然是不錯的選擇。

然而，可惜的是，作者曾經(jīng)見過某知名的國內(nèi)UPS大廠在高輸入電壓的反激拓撲輔助電源中使用了上述的RCD吸收電路連接方式。由于輸入電壓最高會達到800V，這樣的設(shè)計導(dǎo)致RCD吸收電路的損耗很高，不得不為吸收電路選擇了大功率的水泥電阻。即使這個設(shè)計是我十年前見到的，但是我至今記憶猶新……

改進吸收電阻損耗的RCD連接

上一節(jié)中的RCD電路在應(yīng)用于高壓時，吸收電容、吸收電阻的工作電壓會顯著上升。如果研發(fā)人員仍然想達到上一節(jié)中電路的吸收效果，那么下面的電路可以優(yōu)化電阻損耗：

這個電路相當(dāng)于在最常見的RCD電路的基礎(chǔ)上，只將電容的連接方式改變。這樣，吸收電阻的工作狀態(tài)沒有變化，吸收電阻的損耗得到了改善；同時，吸收電容與二極管仍相當(dāng)于直接加在MOSFET兩端，MOSFET的電壓應(yīng)力也得到了合理的控制。

按上一節(jié)的變量定義計算吸收電路中各個元件的工作電壓：

電阻的工作電壓

這個電路的仍有有上一個方案中吸收電容的工作電壓較高的問題，所以在高輸入電壓應(yīng)用時可能并沒有什么優(yōu)勢。但是對低輸入電壓或原邊峰值電流較高的應(yīng)用場景，使用這個電路還是有收益的。

增加電阻的連接方式

除了前述的幾種三元件的RCD吸收電路，還有一種增加電阻的四元件RCD吸收也很常見（由于拓撲中的漏感L1~L3可以全部等效到L1位置，下圖把L2和L3省掉了）：

這種四元件的RCD吸收增加了一個電阻與二極管或電容串聯(lián)。這種應(yīng)用的好處是可以改善拓撲的電磁干擾。

實際的變壓器原邊繞組有寄生電容，MOSFET也有等效輸出電容Coss。在實際的電路中考慮這兩個電容與拓撲等效漏感時，在MOSFET關(guān)斷之后會有產(chǎn)生寄生振蕩。在三元件RCD吸收電路中增加一個電阻與二極管或電容串聯(lián)，可以顯著的抑制這個振蕩。

下圖為使用不同的RCD吸收電路時MOSFET的D-S電壓的仿真波形，在其他參數(shù)均相同時，綠色使用了三元件RCD吸收電路，紅色使用了四元件RCD吸收電路：

可見兩者完成漏感能量的吸收之后，MOSFET的D-S電壓振蕩情況有顯著不同，使用三元件RCD電路的波形的振蕩十分明顯，使用四元件RCD吸收電路則幾乎看不到這個振蕩。

在反激拓撲中，MOSFET的D-S電壓是重要的噪聲源。通過使用四元件RCD吸收電路，可以顯著改善等效漏感與變壓器寄生電容、MOSFET的Coss的諧振，對電磁電磁兼容有明顯的改善作用。

而同時需要注意到的是，從仿真波形中可以看出，四元件RCD吸收電路的MOSFET D-S電壓尖峰要更高。這是因為等效漏感與寄生電容組成的振蕩回路的Q值通常較高，四元件中增加的電阻需要選擇較高的阻值才能改善振蕩。而在吸收回路中串入的額外電阻會影響電壓尖峰的吸收效果。所以，這種電路也只適用于較小原邊峰值電流的應(yīng)用中。

總結(jié)

將上述四種RCD吸收電路通過表格形式做簡單的對比總結(jié)：

讀到這里，你知道幾種不同連接方式的RCD吸收電路的差別和選用原則了么……