高頻整流電路中的新型電壓毛刺無(wú)損吸收電路

(a) u_AB波形

(b) u_gs波形

圖5 u_AB與u_gs的相位關(guān)系

其吸收原理如下所述。

1）t₁－t₂時(shí)段 u_AB處于高毛刺階段，毛刺最大值比正常值U_o高出ΔU，這時(shí)由D₁，D₂，D₁₁，D₁₂形成全橋整流電路，對(duì)C充電，具體講是D₁和D₁₂導(dǎo)通，u_AB的毛刺部分將被C所吸收，使u_c=U_o＋ΔU。顯然，C越大，ΔU越小；毛刺越高，ΔU越大。

2）t₂－t₃時(shí)段 u_AB=U_o，D₁₂反偏截止。D₁與D₄導(dǎo)通，忽略D₁與D₄上的壓降，U_EF=U_o。以_E為電壓參考點(diǎn)，U_F比U_E電位低U_o，記作－U_o；由于U_C=U_EG=U_o＋ΔU_o，則U_G比U_E低U_o＋ΔU，記作－（U_o＋ΔU）；這樣U_FG=U_F－U_G=ΔU。

由圖5（b）可以看出，在t₁－t₃時(shí)間段開(kāi)關(guān)管S被觸發(fā)導(dǎo)通，U_FG將使L中的電流逐步上升，使C上高于U_o部分的電壓ΔU的能量逐漸轉(zhuǎn)移到L上，當(dāng)t₃時(shí)刻u_AB消失，u_gs同時(shí)也消失，S截止。L上的能量將通過(guò)D向輸出電容C_o釋放，形成電壓毛刺的無(wú)損吸收。

3）t₄－t₅時(shí)段 繞組AB之間的電壓反向，此時(shí)D₂與D₁₁導(dǎo)通，對(duì)C充電，之后的工作過(guò)程同t₁－t₂時(shí)間段。

4）t₅－t₆時(shí)段 工作過(guò)程同t₂－t₃時(shí)間段。

t₇時(shí)刻開(kāi)始，電路將重復(fù)以上過(guò)程。

3 主變壓器二次為雙半波整流電路的電壓毛刺無(wú)損吸收電路

二次為雙半波整流電路如圖6所示。為分析方便，仍忽略D₁，D₂，D₃的壓降。顯然u_AB的波形、S的驅(qū)動(dòng)脈沖波形與圖5完全一致。其工作過(guò)程與橋式整流電路相似，在此不再贅述。

圖6 雙半波整流電路與電壓尖峰吸收電路

4 關(guān)于LC選取的原則

為使上述電壓毛刺無(wú)損吸收電路正常工作，在設(shè)計(jì)LC時(shí)注意下述2個(gè)問(wèn)題：

1）過(guò)大的C將會(huì)使整流二極管開(kāi)機(jī)瞬間沖擊電流增加，過(guò)小的C將導(dǎo)致吸收毛刺過(guò)程中過(guò)大的電壓增量ΔU，因此C要選擇適當(dāng)；

2）過(guò)大的L將使C中的ΔU能量無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)移到L中，因?yàn)?Delta;U=Ldi/dt，L過(guò)大，將使其中的電流增長(zhǎng)速度減慢；L過(guò)小，則di/dt過(guò)大將使承受的應(yīng)力加大只能選取大電流的開(kāi)關(guān)管，同時(shí)對(duì)向輸出端釋放電感能量的二極管（圖4中的D，圖6中的D₄）也提高了容量要求，因此，L的選擇也要適當(dāng)。