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        反激式開關電源RCD吸收電路原理講解-KIA MOS管

        信息來源:本站 日期:2022-04-29 

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        反激式開關電源RCD吸收電路原理講解-KIA MOS管


        單端反激式開關電源具有結構簡單,輸入輸出電氣隔離,輸入電壓范圍寬,易于實現多路輸出,可靠性高,成本低等優點而廣泛應用于中小功率場合。但由于反激變壓器漏感影響,其功率開關管在關斷時將引起電壓尖峰,必須用鉗位電路加以抑制,因此RCD鉗位電路以其簡潔易實現多用于小功率場合。


        圖 1和圖 2分別為反激電路中的RCD鉗位電路和電容C兩端的電壓波形。

        反激 RCD鉗位電路

        圖 1反激中的RCD鉗位電路


        反激 RCD鉗位電路

        圖 2 電容兩端波形


        1.漏感的抑制

        變壓器的漏感是不可消除的,但可以通過合理的電路設計和繞制使之減小。設計和繞制是否合理,對漏感的影響是很明顯的。采用合理的方法,可將漏感控制在初級電感的2%左右。


        設計時應綜合變壓器磁芯的選擇和初級匝數的確定,盡量使初級繞組可緊密繞滿磁芯骨架一層或多層。繞制時繞線要盡量分布得緊湊、均勻,這樣線圈和磁路空間上更接近垂直關系,耦合效果更好。初級和次級繞線也要盡量靠得緊密。


        勵磁電感LM同理想變壓器并聯,漏感LK同勵磁電感串聯,變壓器中漏感能量不能傳遞到副邊,若不采取措施,漏感將通過寄生電容釋放能量,引起電壓過沖和振蕩,引起EMI。為抑制其影響,可在變壓器初級并聯RCD鉗位電路。


        2.鉗位電路的工作原理

        引入RCD鉗位電路,目的是消耗漏感能量,但不能消耗主勵磁電感能量,否則會降低電路效率,因此在電路設計調試過程中要選擇恰當的R及C的值,以使其剛好消耗掉漏感能量。


        下面將分析其工作原理。

        當開關管Q關斷時,變壓器初級線圈電壓反向,同時漏感LK釋放能量直接對C進行充電,電容C電壓迅速上升,二極管D截止后C通過R進行放電。


        若C值較大,C上電壓緩慢上升,副邊反激過沖小,變壓器能量不能迅速傳遞到副邊;若C值特別大,電壓峰值小于副邊反射電壓,則鉗位電容上電壓將一直保持在副邊反射電壓附近,即鉗位電阻變為負載,一直在消耗磁芯能量,此時電容兩端波形如圖 3 (a)所示。


        反激 RCD鉗位電路

        圖 3 電容兩端波形


        若RC過小,則電容C充電較快,且C將通過電阻R很快放電,整個過程中漏感能量消耗很快,在Q開通前鉗位電阻則成為變壓器的負載,消耗變壓器存儲的能量,降低效率,電容C兩端波形如圖 3(b)所示。


        若RC值取值比較合適,到開關管Q再次開通時,電容C上電壓剛好放到接近于變壓器副邊反射的電壓,此時鉗位效果較好,電容C兩端波形如圖 3 (c)所示。




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