一般而言，在高输出电流隔离式DC-DC电源应用中，使用 同步整流器（尤其是MOSFET）是主流趋势。高输出电流还会在整流器上引入较高的di/dt。为了实现高效率，MOSFET 的选择主要取决于导通电阻和栅极电荷。然而，人们很少 注意寄生体二极管反向恢复电荷(Qrr)和输出电容(COSS)。这些关键参数可能会增大MOSFET漏极上的电压尖峰和振铃。 一般而言，随着MOSFET击穿电压额定值的增大，导通电阻 也会增大。本文提出一种数控有源钳位吸收器，并深入探讨有源钳位吸收器电路及其数字实现方式。该吸收器可以消除同步整流器上的电压尖峰和振铃，特别是能消除MOSFET中寄生二极 管的反向恢复损耗；还能发挥设计指南作用；在隔离式DC-DC转换器（如半桥和全桥拓扑结 构）中拥有多种其他优势，同时还能提高可靠性，降低故障率。
图1. 功率转换器副边功率级示意图（图中所示为有源钳位）
图1展示的是一款隔离式DC-DC转换器的副边。副边由同步整流 构成，同步整流表现为连接变压器的H-桥。另外还有输出滤波 器电感(LOUT)和输出滤波器电容(COUT)。有源钳位开关是一个P沟道 MOSFET，用于转换栅极信号电平的栅极驱动由一个电容和一个 二极管构成。
高频等效电路
在高频视图中，大电感和大电容分别处于开路和短路状态，电 路分析中只使用寄生和谐振电感及电容。利用这种方法可以简 化电路，以便分析交流电流。该方法特别适用于谐振拓扑结构 和使用吸收器的场合，因为在缓冲周期中，高频电流会选择阻 抗最低的路径。
电路的交流视图如图2所示。输出滤波电感和电容分别处于开 路和短路状态。在电路中，MOSFET的输出电容和漏电电感保持 原样。重点是转换器的副边，因为原边电压源已短路并且对分 析无用。
图2. （左）功率转换器副边AC视图（图中所示为有源钳位）（右）简化的AC视图。
同步FET有源钳位电路的工作原理
在分析中，我们假设，吸收器电容足够大，能维持电压恒定不 变。在续流间隙（在图3中，SR1和SR2均开启），四个副边开 关(MOSFET)全部开启。受有限上升和下降时间以及栅极驱动信 号传播延迟变化的影响，同步整流器信号之间始终存在较短的 死区时间。在该死区时间期间，MOSFET的寄生二极管会导通以 续流。其后是下一半开关周期，此时，原边MOSFET的另一个引 脚启动。这会导致变压器绕组上的极性发生变化，同时关闭同 步整流器体二极管。然而，只要反向恢复电荷(Qrr)未耗尽，同 步MOSFET的寄生二极管就不会关闭。方向如图2所示。该Qrr被 视为作为前沿尖峰从变压器反映到原边的多余电流。这还会增 大同步MOSFET漏极上的电压尖峰。反向恢复电荷的大小由下式 计算得到：
图3
图4a. trr间隔捕获反向恢复能量期间的工作情况
