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一款基于整流管尖峰吸收電路設(shè)計

作者: 時間:2014-01-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

最近在網(wǎng)上看到很多人都在討論Flyback的次級側(cè)整流二極管的RC問題,覺得大家在處理此類尖峰問題上仍過于傳統(tǒng),其實此處用RCD吸收會比用RC吸收效果更好,用RCD吸收,其尖峰電壓可以壓得更低(合理的參數(shù)搭配,可以完全吸收,幾乎看不到尖峰電壓),而且吸收損耗也更小。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/226944.htm


一款基于整流管尖峰吸收電路設(shè)計

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一款基于整流管尖峰吸收電路設(shè)計


一款基于整流管尖峰吸收電路設(shè)計

整流二極管電壓波形(RC吸收)


一款基于整流管尖峰吸收電路設(shè)計

整流二極管電壓波形(RCD吸收)


從這兩張仿真圖看來,其吸收效果相當(dāng),如不考慮二極管開通時高壓降,可以認為吸收已經(jīng)完全。


此處的RCD吸收設(shè)計,可以這樣認為:為了吸收振蕩尖峰,C應(yīng)該有足夠的容值,已便在吸收尖峰能量后,電容上的電壓不會太高,為了平衡電容上的能量,電阻R需將存儲在電容C中的漏感能量消耗掉,所以理想的參數(shù)搭配,是電阻消耗的能量剛好等于漏感尖峰中的能量(此時電容C端電壓剛好等于Uin/N+Uo),因為漏感尖峰能量有很多不確定因素,計算法很難湊效,所以下面介紹一種實驗方法來設(shè)計。


1.選一個大些的電容(如100nF)做電容C,D選取一個夠耐壓>1.5*(Uin/N+Uo)的超快恢復(fù)二極管(如1N4148;


2.可以選一個較小的電阻10K,1W電阻做吸收的R;


3.逐漸加大負載,并觀察電容C端電壓與尖峰電壓;


如C上電壓紋波大于平均值的20%,需加大C值;


如滿載時,C端電壓高于Uin/N+Uo太多(20%以上,根據(jù)耐壓而定),說明吸收太弱,需減小電阻R;


如滿載時,C上電壓低于或等于Uin/N+Uo,說明吸收太強,需加大電阻R;


如滿載時C上電壓略高于Uin/N+Uo(5%~10%,根據(jù)整流管耐壓而定),可視為設(shè)計參數(shù)合理;


在不同輸入電壓下,再驗證參數(shù)是否合理,最終選取合適的參數(shù)。我們再看看兩種吸收電路對應(yīng)的吸收損耗問題(以Flyback為例):


采用RC吸收:C上的電壓在初級MOS開通后到穩(wěn)態(tài)時的電壓為Vo+Ui/N,(Vo為輸出電壓,Ui輸入電壓,N為變壓器初次級匝比),因為我們設(shè)計的RC的時間參數(shù)遠小于開關(guān)周期,可以認為在一個吸收周期內(nèi),RC充放電能到穩(wěn)態(tài),所以每個開關(guān)周期,其吸收損耗的能量為:次級漏感尖峰能量+RC穩(wěn)態(tài)充放電能量,近似為RC充放電能量=C*(Vo+Ui/N)^2(R上消耗能量,每個周期充一次放一次),所以RC吸收消耗的能量為 fsw*C*(Vo+Ui/N)^2,以DC300V輸入,20V輸出,變壓器匝比為5,開關(guān)頻率為100K,吸收電容為2.2nF為例,


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