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，基本拓撲電路中沒有緩沖電路，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撲電流、二極管反向恢復電流、不適當?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、拓撲吸收

拓撲吸收的特點是：同時，將Q1和D1的電壓尖峰和振鈴降低到最小。拓撲吸收是一種高效率的無損吸收。吸收電容C2可在較寬范圍內(nèi)選擇。拓撲吸收是硬開關(guān)，因為拓撲是硬開關(guān)。

直觀的電路

2、體二極管反向恢復吸收

開關(guān)器件的體二極管的反向恢復特性對關(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（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。電阻的最小值應滿足開關(guān)管的限流要求，最大值應滿足PWM反通RC放電周期的要求。RCD吸收可以對被保護的開關(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，降低DV/DT，實現(xiàn)軟關(guān)斷。不適應性RCD吸收一般不適用于反激拓撲，因為RCD吸收可能與反激拓撲發(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電流。
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