反激式开关电源RCD吸收电路解析
在反激开关电源中，当MOS管关断瞬间，变压器初级绕组的漏感所储存的能量无法顺利传递至次级绕组，此时初级绕组的漏感与MOS管的寄生电容相互作用，产生谐振电压波形。
该谐振电压尖峰会与次级绕组反射电压以及电源输入电压相互叠加，最终加载于MOS管的DS两端。若叠加后的电压超出MOS管的耐压值，将直接导致MOS管损坏；即使未超过耐压值，但若接近其最大耐压值，也会对MOS管的使用寿命产生不利影响。基于此，RCD吸收电路应运而生，其核心作用在于有效抑制谐振电压尖峰，确保MOS管耐压具有至少20%的电压余量，从而降低MOS管损坏风险并延长其使用寿命。此外，RCD吸收电路还能抑制谐振电压振荡，对电磁干扰（EMI）的减小具有积极作用。
RCD吸收电路工作原理
在众多用于吸收MOS管电压尖峰的电路形式中，RCD吸收电路凭借其简单有效的特性，在开关电源领域得到了广泛应用。RCD吸收电路由二极管D、电阻R以及电容C这三个关键元件构成，其电路结构如下图所示。
在分析其工作原理时，暂且忽略二极管D的正向导通压降。当MOS管关断时，谐振电压波形致使B点产生电压尖峰，此时因初始时刻电容C两端无电压差，UB电压高于UA电压，UB便通过二极管D向电容C充电。本质上，Uds电压升高是由于初级绕组漏感瞬变电流产生的感应电压，该电压对MOS管的寄生电容Coss进行充电，随着寄生电容Coss两端电荷的积累，电压差逐渐增大。
当二极管D导通时，鉴于电容C的电容值远大于MOS管的寄生电容，电容C能够分担大部分原本用于向寄生电容Coss充电的电流，从而有效减缓寄生电容Coss的充电过程，实现对Uds电压尖峰的抑制。与此同时，电阻R在电路中发挥着消耗初级绕组漏感所存储能量的作用，促使谐振波形能够迅速趋于平稳。
在MOS管关断期间，钳位电容会快速充电至设定的钳位电压。当谐振电压尖峰低于钳位电压时（即谐振电压UB波形开始下降至低于UA电压，并持续保持UB低于UA电压直至UB逐渐回落至Uin+Ur），钳位二极管截止，此时钳位电容C通过钳位电阻R将储存的能量以热能形式释放。
需要特别注意的是，必须合理控制电阻R的放电速度，即电阻阻值不能选得过小，以确保钳位电压不会低于反射电压。否则，当UB大于UA时（此时UB=Uin+Ur，UA=Uin+Uclamp，而Uclamp受电阻放电影响呈逐渐减小趋势），钳位二极管会再次导通，导致钳位电阻消耗本应传递至次级绕组的能量，进而降低电源效率。通过这种方式，在MOS管关断时，RCD吸收电路能够吸收初级绕组漏感在MOS管开通时刻所存储的能量，确保Uds不超过UA电压。
为了避免上一周期钳位电容C所存储能量对下一个周期钳位动作产生干扰，必须保证在下一次MOS导通之前，电阻R已将钳位电容C上的能量完全释放。倘若电路中未配置电阻R，则每个周期漏感都会对电容C进行充电，致使电容C两端电压持续攀升，最终可能导致MOS管或电容因承受过高电压而损坏。通常情况下，要求MOS管开关周期T满足（2-4）×RC的关系。
下图为开关电源在增加RCD电路前后的MOS管Uds测试波形对比，左图为未加RCD电路时的测试结果，右图为添加RCD电路后的测试结果：
红：MOS管Uds电压，蓝：MOS管耐压Udsmax。
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