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開關(guān)電源中RC緩沖電路的設(shè)計(jì)

作者: 時(shí)間:2010-08-11 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

開關(guān)管Q為MOSFET,型號(hào)為IRF830,其tf一般為30 ns。
Dl、D2、D3為快恢復(fù)二極管,其tf很小(通常tf=30 ns)。
的輸出功率P0=V0I0=6 W,假設(shè)變換器的效率為80%,每一路所損耗的功率占輸出功率的1%。這里取Vdc=48 V。
2.2 實(shí)驗(yàn)分析
下面分兩種情況對(duì)該進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析,一是初級(jí)繞組有,次級(jí)無;二是初級(jí)無緩沖,次級(jí)有緩沖。
(1)初級(jí)繞組有緩沖,次級(jí)無緩沖
該實(shí)驗(yàn)測(cè)量的是開關(guān)管Q兩端的漏源電壓,實(shí)驗(yàn)分以下兩種情況:
第一種情況是RS1=1.5 kΩ,CS1不定,輸入直流電壓Vdc為48 V。
其實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:在RS1不變的情況下,CSl越大,雖然開關(guān)管Q的漏感尖峰電壓無明顯降低,但它的漏源電壓變得平緩了,這說明在初級(jí)開關(guān)管的緩沖中,CSl應(yīng)該選擇比較小的值。
第二種情況是CSl=33 pF,RS1不定,輸入直流電壓Vdc為48 V。其結(jié)果是:當(dāng)CS1不變時(shí),RS1越大,開關(guān)管Q的漏感尖峰電壓越大(增幅比較小)。
可見,緩沖中,參數(shù)R的大小對(duì)降低漏感尖峰有很大的影響。在選定一個(gè)合適的C,同時(shí)滿足式(2)時(shí),R應(yīng)該選擇比較小的值。
(2)次級(jí)繞組有緩沖,初級(jí)無緩沖
本實(shí)驗(yàn)以D2、D3的陰極作為公共端來測(cè)量快恢復(fù)二極管的端壓,其結(jié)果是,當(dāng)R不變時(shí),C越大,二極管兩端的漏感尖峰越小。同時(shí)理論上,如果C為無窮大時(shí),二極管兩端的電壓中就沒有漏感尖峰。而在實(shí)際中,只需讓二極管兩端電壓的漏感尖峰電壓在其端壓峰值的30%以內(nèi)就可以滿足要求了,這樣同時(shí)成本也不會(huì)太高。
2.3 參數(shù)的確定
通過實(shí)驗(yàn)分析可見,在次級(jí)快恢復(fù)二極管的RC緩沖電路中,當(dāng)選擇了適當(dāng)大小的電容C時(shí),在滿足式(2)的情況下,電阻R應(yīng)該選擇得越小越好。
最終經(jīng)過實(shí)際調(diào)試,本設(shè)計(jì)選擇的RC緩沖電路參數(shù)為:
初級(jí):RS1=200,CSl=100 pF
次級(jí):RS2=RS3=5l,CS2=CS3=1000 pF
本設(shè)計(jì)的初級(jí)開關(guān)管的RC緩沖電路中的C值雖然選得稍微比計(jì)算值大一些,但損耗也不是很大,因此還是可以接受的。相對(duì)初級(jí)而言,次級(jí)快恢復(fù)二極管的RC緩沖電路中的C值就選得比計(jì)算值大得多,系統(tǒng)的損耗必然增大。但是,并聯(lián)在快恢復(fù)二極管兩端的RC緩沖電路主要是為了改善系統(tǒng)輸出性能,因此選擇比較大的C值雖然會(huì)使系統(tǒng)的整體效率降低,但二極管兩端的漏感尖峰就減小了很多,而且輸出電壓的紋波也可以達(dá)到指定要求。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180622.htm

3 結(jié)束語
根據(jù)以上給出的公式,可以很好而且很方便地選擇出合適的RC緩沖電路。但是在工程應(yīng)用中,應(yīng)該根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的性能指標(biāo),通過實(shí)際調(diào)試才能得到真正合適的參數(shù)。有時(shí)候,為了達(dá)到系統(tǒng)的性能指標(biāo),犧牲一定的效率也是必要的??傊?,在設(shè)計(jì)RC緩沖電路參數(shù)時(shí),必須綜合考慮系統(tǒng)性能和效率,最終選擇合適的RC參數(shù)。

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