【鼎阳硬件智库原创电源】反激式LED驱动电源的功率MOS.PDF

鼎阳硬件设计与测试智库文档编号：HWTT0053 【鼎阳硬件智库原创︱电源】反激式 LED驱动电源的功率 MOS管的测量和选用 叶鸣 照明行业资深专家、中国电源学会专家委员会委员、高级会员 鼎阳硬件设计与测试智库专家组成员 鼎阳硬件设计与测试智库专家组成员 ThinkTank按语 话说普天下的电源产品就只用到三、四种电路拓朴：单端反激、单端正激/双正激、半桥、全桥移 相。其它成千上万的电路拓朴都是用来做学问搞研究的。 RD和Engineering就是不一样。Engineering 也许不是做高深的研究，但是要在工程化过程中做出好皮实、经久耐用的好产品。 搞掂单端反激电路就可以骄傲地走遍天下，做一个从事小功率电源产品研发的优秀电源工程师了！ 关于单端反激电源的文章汗牛充栋，但是真正接地气的并不多。该文是业内顶尖照明行业专家叶 鸣先生为鼎阳硬件智库特约专稿的第二篇。文章结合实际产品的电路剖析工作原理，使用示波器实际测量 电路中最关键的开关元器件MOSFET 的波形，最终给出MOS管选型的结论。 关心电源设计细节的工程师可以阅读此文， 在使用电源但没有细致研究过电源工作原理的工程师 可以阅读此文作为启蒙。 如果您认为此文有价值，请转发给相关电源类工程师哦！ 期待叶大师的更多文章和大家见面！ 近年来，LED照明在国内得到了迅猛的应用，它在市场上的销量呈现爆炸式的增长，在其所用的电 源中，反激式LED驱动电源因其成本低、安全的特性好的优点而得到了广泛的应用。但是，在设计过程中， 一般的工程师由于经验不足，会造成烧机的毛病，其中重要的原因之一，就是功率MOS管电路的设计调试 不当，本文基于这个考虑，介绍一种使用示波器测试的手段，讲解下相关电路的调试方法，对于不同的电 路拓扑，可以采取本方法，举一反三，通过测试，达到保证使用的三极管的可靠性的目的！ 首先，还是简单回顾下反激式LED驱动电源的工作原理： 鼎阳硬件设计与测试智库文档编号：HWTT0053 如图1，是一个反激式LED驱动电源的简图，略去输入电源部分 图1 下面根据本文的主图，重点针对MOS管的部分做简单的原理讲解： 控制电路根据电路各取样回路的取样，做出判断，按照设计者实现编好的工作模式，控制MOS管 的工作状态，开通或者关断，R1,C1和D1构成吸收回路，用于吸收由于漏感的能量，防止漏感能量无释放 的回路而产生过冲导致MOS管的峰值电压太高而烧毁MOS管，D2和C2构成次级供电的整流滤波回路，R2 是MOS管电流取样电阻。 当MOS管开通的时候，各部分的电压 （或电动势）的方向是，线电压通过变压器，MOS管和取样 电阻形成回路，同时形成工作电流，而次级的电压（或电动势）通过功率二极管，电容和负载形成回路， 由于功率二极管是反向偏置，呈现关断状态，次级无电流通过，此时的变压器相当一个功率储能电感，把 能量储存在其中，如图2红箭头方向所示： 鼎阳硬件设计与测试智库文档编号：HWTT0053 图2 当MOS管的电流上升到一定的数值时，控制电路通过取样电阻感应得知，此时关断给MOS管的 驱动信号，MOS管关断，T1变压器的次级感应电压反转，二极管正向导通，变压器中存储的能量通过二极 管向滤波电容C2和负载释放，而存储在变压器漏感中的能量是无法向次级释放的，由于电感电流不能突变， 这些能量就加在MOS管上，造成MOS管尖峰电压迅速升高，这时如果不加措施，将会击穿MOS管，所以 在电路上增加了一个由C1、R1和D1组成的能量吸收电路，它的工作原理是，给漏感产生的电压提供一个 回路，在尖峰电压到来之际，通过二极管把能量送进电容，通过电阻放电消耗掉这些存储在变压器漏感中 的能量，从而保证三极管的安全。如图3所示： 鼎阳硬件设计与测试智库文档编号：HWTT0053 图3 了解了基本原理，在设计产品的时候，就要对工程样板进行测试，以便进行元器件可靠性的评估。 下面使用鼎阳SDS2024示波器对MOS管进行电压和电流的测量，通道1测量MOS管漏记电压的波形， 通道2测量MOS管漏极电流的波形！ 图4，是同时测量两个通道的波形！其中蓝色波形是