開關(guān)電源吸收電路的四大經(jīng)典技巧解析
開關(guān)電源,又稱交換式電源、開關(guān)變換器,是一種高頻化電能轉(zhuǎn)換裝置,是電源供應(yīng)器的一種。民熔開關(guān)電源利用的切換晶體管多半是在全開模式及全閉模式之間切換,這兩個模式都有低耗散的特點,切換之間的轉(zhuǎn)換會有較高的耗散,但時間很短,所以民熔開關(guān)電源比較節(jié)省能源,產(chǎn)生廢熱較少。民熔開關(guān)電源的高轉(zhuǎn)換效率是其一大優(yōu)點,而民熔開關(guān)電源工作頻率高,也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器,民熔開關(guān)電源重量也會比較輕。民熔開關(guān)電源產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)自動化控制、軍工設(shè)備、科研設(shè)備、LED照明等領(lǐng)域。
一般情況下,基本拓?fù)潆娐分袥]有緩沖電路,但實際電路中有緩沖電路。小課堂今天主要講講開關(guān)電源的吸收電路。
3D插座
吸收和緩沖效果:
防止器件損壞,吸收防止電壓擊穿,緩沖器防止電流擊穿使功率器件遠(yuǎn)離危險工作區(qū),從而提高可靠性,降低器件損耗,或?qū)崿F(xiàn)一定程度的軟開關(guān)降低di/dt而DV/DT、減少振鈴、提高EMI質(zhì)量提高效率(提高效率是可能的,但如果做得不好也可能降低效率)。
換句話說,防止器件損壞只是吸收和緩沖的功能之一,其他效果也很有價值。
吸收
吸收用于電壓尖峰。產(chǎn)生電壓尖峰的原因如下:電壓尖峰是由電感器的連續(xù)電流引起的。引起電壓尖峰的電感可能是變壓器漏感、線路分布電感、器件等效模型中的電感分量等,引起電壓尖峰的電流可能是拓?fù)潆娏?、二極管反向恢復(fù)電流、不適當(dāng)?shù)闹C振電流。
協(xié)調(diào)感的民熔開關(guān)電源
降低電壓尖峰的主要措施有:減小可能引起電壓尖峰的電感,如漏感、接線電感等,盡可能減小可能引起電壓尖峰的電流,如二極管反向恢復(fù)電流,將上述電感能量轉(zhuǎn)移到別處。采取上述措施后,電壓尖峰仍然不可接受,最后考慮吸收,吸收是不得已的技術(shù)措施。盡管吸收是不得已的舉措,但民熔電氣在這部分可以說是做到了部分的極致。對品質(zhì)的堅守是民熔電氣的硬核要求。
1、拓?fù)湮?/div>
拓?fù)湮盏奶攸c是:同時,將Q1和D1的電壓尖峰和振鈴降低到最小。拓?fù)湮帐且环N高效率的無損吸收。吸收電容C2可在較寬范圍內(nèi)選擇。拓?fù)湮帐怯查_關(guān),因為拓?fù)涫怯查_關(guān)。
直觀的電路
2、體二極管反向恢復(fù)吸收
開關(guān)器件的體二極管的反向恢復(fù)特性對關(guān)斷電壓的上升沿起作用,具有降低電壓峰值的吸收作用。
3、RC吸收RC吸收的本質(zhì)是阻尼吸收。有人認(rèn)為R是限流C是吸收。事實恰恰相反。電阻R最重要的作用是產(chǎn)生阻尼,吸收電壓峰值的共振能量。電容C的作用不是吸收電壓,而是為R阻尼提供能量通道。RC吸收平行于諧振電路,C提供諧振能量通道,C的大小決定了吸收程度,最終目標(biāo)是使R形吸收成功率。對于特定的吸收環(huán)境和特定的電容C,存在一個最合適的電阻R來形成最大阻尼和最低電壓峰值。RC吸收是一種非定向吸收,因此RC吸收不僅可以用于單向電路,而且可以用于雙向或?qū)ΨQ電路中。
4、RCD吸收
RCD吸收不是阻尼吸收,而是通過非線性開關(guān)D直接破壞電壓尖峰的諧振狀態(tài),將電壓峰值控制在任何需要的水平。C值決定了吸收效應(yīng)(電壓尖峰)和吸收功率(即R的熱功率)。R的作用只是消耗以熱量形式吸收的能量。電阻的最小值應(yīng)滿足開關(guān)管的限流要求,最大值應(yīng)滿足PWM反通RC放電周期的要求。RCD吸收可以對被保護(hù)的開關(guān)器件實現(xiàn)一定程度的軟關(guān)斷,因為關(guān)斷瞬間開關(guān)器件上的電壓,即吸收電容C上的電壓等于0,開關(guān)動作會對C形成充電過程,延緩電壓恢復(fù),降低DV/DT,實現(xiàn)軟關(guān)斷。不適應(yīng)性RCD吸收一般不適用于反激拓?fù)?,因為RCD吸收可能與反激拓?fù)浒l(fā)生沖突。RCD吸收一般不適用于二極管背電壓峰值的吸收,因為RCD吸收作用會加重二極管的反向恢復(fù)電流。
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