开关电源规划中,咱们常常使用到一个电阻串联一个电容构成的RC电路,
RC电路功能会直接影响到产品功能和安稳性。本文将为咱们介绍一种既能下降开关管损耗,且可下降变压器的漏感和尖峰电压的RC电路。
高频开关电源在开关管关断时,电压和电流的堆叠引起的损耗是开关电源损耗的首要部分,一起,因为电路中存在寄生电感和寄生电容,在功率开关管关断时,电路中也会呈现过电压而且发生振动。假如尖峰电压过高,就会损坏开关管。一起,振动的存在也会使输出纹波增大。为了下降关断损耗和尖峰电压,需求在开关管两头并联RC缓冲电路以改进电路的功能。
图1
图1所示的是一个简略的反激式开关电源电路,从图中能够看出RC电路在图中的呈现过6次从RaCa—RfCf,每个RC电路的方位不同,作用也不一样。本文介绍的是图1中RbCb,RcCc构成的RC吸收电路。这两个RC电路在图中首要作用是:
削减导通或关断损耗;
下降电压或电流尖峰;
能够直接的改进EMI特性。
在规划RC吸收电路时,咱们有必要了解整个电源网络的几个重要参数,比方输入电压、输入电流、尖峰电压、尖峰电流等。在图1所示当Q1关断时,源极电压开端上升到2Vdc,而电容Cb约束了源极(D)电压的上升速度,一起减小了上升电压和下降电流的堆叠,然后减低了开关管Q1的损耗。而在下次开关关断之前,Cb有必要将现已充溢的电压放完,放电途径为Cb、Rb、Q1。
图2 开关管源极(D)的Vds电压波形
图2-A表明的是开关管Q1没有加RC吸收电路的Vds电压波形,图中显着的看出,当开关管Q1断开时,Vds电压敏捷上升至最高点,然后随同这震动下跌,震动频率为20MHZ。
图2-B表明的是开关管上加了RC吸收电路的Vds电压波形,相对与图2-A,在加了RC吸收电路后,开关管断开瞬间,Vds电压上升比较陡峭,且在上升到最高电压下跌时不会发生高频震动,EMI特性也会偏好。
在理性负载中,开关器材关断的瞬间,假如此刻理性负载的磁通不为零,依据愣次规律便会发生一个自感电动势,对外界辞放磁场储能,为简略起见,一般都选用RC吸收回路,将这部份能量以热能的方法消耗掉。
规划RC吸收回路参数,需求先确认磁场储能的巨细,在反激变压器中,磁场储能由两部份辞放,其间大部份是经过互感向二次侧供给能量,只要漏感部份要经过RC回路处理,需求丈量励磁电感,互感及漏感值,再求得RC回路的初始电流值。
R的取值,以开关所能接受的瞬时反压,比初始电流值;此值过小则动态功耗过大,引值过大则达不到维护开关的作用;
C的取值,则需求满意在钳位电平下能够贮存磁能的一半,且满意必定的dV/dt,C关断缓冲,R注册限流,电阻的阻值根本能够依照;
R=(sqrt(Llk/Cj))/n
这个公式核算,功率依据实践情况挑选,C一般都在102——103之间挑选,选C时在考虑吸收作用的一起还需考虑EMI的相位和后边输出电容的纹波电流应力,则有:
C=(Ip*Tf)/(2*2*Vdc)
Ip:峰值电流
Tf:集电极电流从初始值下降到零的时刻
Vdc:输入的直流电压
R=Ton(min)/(3C)
Ton(min):开关管最小的导通时刻
依据以上给出的公式,能够很方便地挑选出适宜的RC吸收电路。但在规划时,应该依据整个电源规划的功能指标,经过实践调试才干得到真实适宜的参数。有时候,为了到达体系的功能指标,献身必定的功率也是必要的。总归,在规划RC吸收电路参数时,有必要归纳考虑功能和功率,终究挑选适宜的RC参数。
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