开关电源漏极钳位保护电路的作用是当功率开关管（MOSFET）关断时，对由高频变压器漏感所形成的尖峰电压进行钳位和吸收，以防止MOSFET因过电压而损坏。散热器的作用则是将单片开关电源内部产生的热量及时散发掉，避免因散热不良导致管芯温度超过最高结温，使开关电源无法正常工作，甚至损坏芯片。
下面分别阐述漏极钳位保护电路和散热器的设计要点、设计方法及注意事项。
1 设计开关电源漏极钳位保护电路的要点及实例
在"输入整流滤波器及钳位保护电路的设计"一文中（详见《电源技术应用》2009年第12期），介绍了反激式开关电源漏极钳位保护电路的工作原理。下面以最典型的一种漏极钳位保护电路为例，详细阐述其设计要点及设计实例。
1）设计实例
采用由瞬态电压抑制器TVS（P6KE200,亦称钳位二极管）、阻容吸收元件（钳位电容C和钳位电阻R 1）、阻尼电阻（R 2）和阻塞二极管（快恢复二极管FR106）构成的VDZ、R、C、VD型漏极钳位保护电路，如图1所示。选择TOPswitch-HX系列TOP258P芯片，开关频率f=132kHz,u=85~265V,两路输出分别为UO1（+12V、2A）、UO2（+5V、2.2A）。P O=35W,漏极峰值电流I P=I LIMIT=1.65A.实测高频变压器的一次侧漏感L 0=20μH。
图1 最典型的一种漏极钳位保护电路
2）设计要点及步骤
（1）选择钳位二极管。
采用P6KE200型瞬态电压抑制器（TVS），钳位电压UB=200V。
（2）确定钳位电压的最大值UQ（max）。
令一次侧感应电压（亦称二次侧反射电压）为UOR ，要求：
1.5U OR≤U Q（max）≤200V
实际可取U Q（max）=U B=200V.
（3）计算最大允许漏极电压U D（max）
为安全起见，U D （ max）至少应比漏-源极击穿电压7 00V留出5 0V的余量。这其中还考虑到P6KE200具有0.108%/℃的温度系数，当环境温度T A=25℃时，U B=200V;当T A=100℃时，U B=200V×[（1+0.108）%/℃]×100℃=221.6V,可升高21.6V。
（4）计算钳位电路的纹波电压。
URI=0.1U Q（max）=0.1U B=0.1×200V=20V
（5）确定钳位电压的最小值U Q（min）
UQ（min） =UQ（max） -URI=U B-0.1U B=90%U B=180V
（6）计算钳位电路的平均电压。
（7）计算在一次侧漏感上存储的能量E L0
（8）计算被钳位电路吸收的能量EQ
当1.5W≤P O≤50W时，E Q=0.8E L0=0.8×27.2μJ=21.8μJ
注意：当P O>50W时，E Q=E L0=27.2μJ.当P O<1.5W时，不要求使用钳位电路。
（9）计算钳位电阻R1
式中，U Q的量纲为[L]2[M][T]-3[I] -1 ,f的量纲为[T] -1 ,R 1的量纲为[L]2[M] [T]-3[I]-2
（10）计算钳位电容C
式中，E Q的量纲为[L]2[M][T] -2 ,U Q的量纲为[L]2[M][T] -3 [I] -1 ,C 的量纲为[L][M]2[T] -3[I] -2
（11）选择钳位电容和钳位电阻。
令由R 1、C确定的时间常数为τ：
将U Q（max） =U B、U Q（min） =90%U B、
=0.95UB和f=132kHz一并代入上式，化简后得到：
τ=R 1C =9.47/f=9.47T （μs）
这表明R 1、C 的时间常数与开关周期有关，在数值上它就等于开关周期的9 . 4 7倍。当f=132kHz时，开关周期T =7.5μs,τ=9.47×7.5μs=71.0μs.
实取钳位电阻R 1=1 5 kΩ，钳位电容C =4.7nF.此时τ=70.5μs.
当钳位保护电路工作时，R 1上的功耗为：
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