一、推挽变换器电压尖峰过高的成因剖析
推挽变换器电压尖峰过高的问题，主要源自于变压器漏感以及功率管关断瞬间的电流突变。
在推挽电路的工作过程中，当功率管关断时，变压器漏感中所储存的能量无法迅速释放，由此引发电流的急剧变化。这一突变电流在功率管漏极处引发尖峰电压，倘若漏感能量较大，所产生的尖峰电压幅值极高，足以对功率管（如 MOSFET）造成致命损害。值得注意的是，在推挽拓扑结构中，MOSFET 是常用的功率管类型，而实践中 MOSFET 失效的原因更多是过电压而非过电流，这与推挽变换器的漏感特性有着密不可分的关系。
在推挽电路的工作过程中，当功率管关断时，变压器漏感中所储存的能量无法迅速释放，由此引发电流的急剧变化。这一突变电流在功率管漏极处引发尖峰电压，倘若漏感能量较大，所产生的尖峰电压幅值极高，足以对功率管（如 MOSFET）造成致命损害。值得注意的是，在推挽拓扑结构中，MOSFET 是常用的功率管类型，而实践中 MOSFET 失效的原因更多是过电压而非过电流，这与推挽变换器的漏感特性有着密不可分的关系。
二、推挽变换器电压尖峰高的应对策略
（一）电路优化措施
降低变压器漏感：优化变压器的绕组布局以及参数设计，有助于显著减少漏感。通过合理规划绕组的层间结构、增加绕组的耦合系数等手段，可以有效降低变压器的漏感，从而减少关断瞬间的能量释放问题，降低尖峰电压产生的可能性。
引入吸收电路：在功率管漏极处接入 RCD 吸收电路或 TVS 二极管，能够起到抑制尖峰电压的作用。当尖峰电压出现时，吸收电路可以迅速吸收这部分 excess 能量，将电压幅值限制在安全范围内，保护功率管免受过电压冲击。
（二）驱动信号调控
软开关技术的应用：软开关技术通过精细控制功率管的占空比和死区时间，使得功率管在关断前能够逐步降低电流变化率。这种温和的关断过程可以有效减少尖峰电压的产生，相较于传统的硬开关方式，在降低电磁干扰（EMI）方面也具有显著优势。
同步驱动信号的优化：确保两只功率管在切换过程中不存在重叠导通区域，是避免偏磁引起额外尖峰电压的关键。通过对驱动信号的精确同步控制，可以确保两只功率管在工作过程中的协同性，维持变压器磁芯的平衡，进而减少尖峰电压的产生。
（三）器件选型与布局优化
耐压器件的选型：在设计阶段，应根据电路的输出电压要求，选用耐压等级具有足够余量的功率管。通常建议功率管的耐压值至少要比预计最高电压高出 20% - 30%，为电路运行提供足够的安全裕量。
PCB 布局的优化：在印制电路板（PCB）布局设计中，应充分考虑降低分布电感的影响。具体而言，要确保功率管漏极的走线尽可能远离高频信号线，避免高频信号的耦合引发额外的电磁干扰和尖峰电压。同时，合理规划电源线和地线的布局，缩短关键信号路径的长度，降低线路电感，有助于提升整个电路的电磁兼容性。
三、尖峰电压处理方法的选择原则
在实际的推挽电路设计和应用中，针对尖峰电压问题，选择合适的处理方法至关重要。不同的解决方案在成本、效果、电路复杂度等方面各有特点，因此需要根据具体的设计要求和应用场景进行综合权衡。例如，在对成本敏感的应用中，可能优先选择简单的 RC 吸收电路；而在对性能要求极高的场合，则可能需要结合多种方法，如同时采用 TVS 二极管和 LC 滤波器，以实现最佳的尖峰电压抑制效果。无论采用何种方法，都必须密切关注尖峰电压的幅值和频率特性，确保所选方案能够有效地将尖峰电压抑制在安全范围内，同时保证系统的整体稳定性和可靠性。
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