【案例分享】看不懂反激开关电源波形？本文带你一探究竟

电源

在开关电源市场中，400W以下的电源大约占了市场的70-80%，而其中反激式电源又占大部分，几乎常见的消费类产品全是反激式电源。

两种模式CCM和DCM

1、CCM（ContinuousConducTIonMode），连续导通模式：在一个开关周期内，电感电流从不会到0。或者说电感从不“复位”，意味着在开关周期内电感磁通从不回到0，功率管闭合时，线圈中还有电流流过。

2、DCM，（DisconTInuousConducTIonMode）非连续导通模式：在开关周期内，电感电流总会会到0，意味着电感被适当地“复位”，即功率开关闭合时，电感电流为零。

两种模式在波形上的区别

变压器初级电流，CCM模式是梯形波，而DCM模式是三角波。

次级整流管电流波形，CCM模式是梯形波，DCM模式是三角波。

MOS的Vds波形，CCM模式，在下一个周期开通前，Vds一直维持在Vin+Vf的平台上。而DCM模式，在下一个周期开通前，Vds会从Vin+Vf这个平台降下来发生阻尼振荡。（Vf次级反射到原边电压）。因此我们就可以很容易从波形上看出来反激电源是工作在CCM还是DCM状态。

MOSFET在开通和关断瞬间寄生参数对波形的影响

（1）DCM（Vds，Ip）

在MOS关断的时候，Vds的波形显示，MOS上的电压远超过Vin+Vf，这是因为，变压器的初级有漏感。漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的。那么MOS关断过程中，漏感电流也是不能突变的。漏感的电流变化也会产生感应电动势，这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位，电压会冲的很高。那么为了避免MOS被电压击穿而损坏，所以我们在初级侧加了一个RCD吸收缓冲电路，把漏感能量先储存在电容里，然后通过R消耗掉。

当次级电感电流降到了零。这意味着磁芯中的能量已经完全释放了。那么因为二管电流降到了零，二极管也就自动截止了，次级相当于开路状态，输出电压不再反射回初级了。由于此时MOS的Vds电压高于输入电压，所以在电压差的作用下，MOS的结电容和初级电感发生谐振。谐振电流给MOS的结电容放电。Vds电压开始下降，经过1/4之一个谐振周期后又开始上升。由于RCD箝位电路以及其它寄生电阻的存在，这个振荡是个阻尼振荡，幅度越来越小。

f1比f2大很多（从波形上可以看出），这是由于漏感一般相对较小;同时由于f1所在回路阻抗比较小，谐振电流较大，所以能够很快消耗在等效电阻上，这也就是为什么f1所在回路很快就谐振结束的原因！（具体谐振时间可以通过等效模型求解：二次微分方程估算）

（2）CCM（Vds，IP）

（3）其他一些波形分析（次级输出电压Vs，Is，Vds）

不管是在CCM模式还是DCM模式，在mosfet开通on时刻，变压器副边都有震荡。主要原因是初次及之间的漏感+输出肖特基（或快恢复）结电容+输出电容谐振引起，在CCM模式下与肖特基的反向恢复电流也一些关系。故一般在输出肖特基上并联-一个RC来吸收，使肖特基应力减小。

不管是在CCM模式还是DCM模式，在mosfet关断off时刻，变压器副边电流IS波形都有一些震荡。主要原因是次级电感+肖特基接电容+输出电容之间的谐振造成的。

（4）RCD吸收电路对Vds的影响

在MOS关断的时候，Vds的波形显示，MOS上的电压远超过Vin+Vf！这是因为，变压器的初级有漏感。漏感的能量是不会通过磁芯耦合到次级的。那么MOS关断过程中，漏感电流也是不能突变的。漏感的电流变化也会产生感应电动势，这个感应电动势因为无法被次级耦合而箝位，电压会冲的很高。那么为了避免MOS被电压击穿而损坏，所以我们在初级侧加了一个RCD吸收缓冲电路，把漏感能量先储存在电容里，然后通过R消耗掉

（5）Vgs波形

为使mosfet在开通时间的上升沿比较陡，进而提高效率。在布线时驱动信号尽量通过双线接到mosfet的G、S端，同时连接尽量短些。