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整流二极管尖峰吸收电路的设计对比选你所爱

发布时间:2020-07-01 01:54:10 阅读: 来源:电圆锯厂家

最近在网上看到很多人都在讨论Flyback的次级侧整流二极管的RC尖峰吸收问题,觉得大家在处理此类尖峰问题上仍过于传统,其实此处用RCD吸收会比用RC吸收效果更好,用RCD吸收,其整流管尖峰电压可以压得更低(合理的参数搭配,可以完全吸收,几乎看不到尖峰电压),而且吸收损耗也更小。

本文引用地址:

图 整流二极管电压波形(RC吸收)

图 整流二极管电压波形(RCD吸收)

从这两张仿真图看来,其吸收效果相当,如不考虑二极管开通时高压降,可以认为吸收已经完全。

此处的RCD吸收设计,可以这样认为:为了吸收振荡尖峰,C应该有足够的容值,已便在吸收尖峰能量后,电容上的电压不会太高,为了平衡电容上的能量,电阻R需将存储在电容C中的漏感能量消耗掉,所以理想的参数搭配,是电阻消耗的能量刚好等于漏感尖峰中的能量(此时电容C端电压刚好等于Uin/N+Uo),因为漏感尖峰能量有很多不确定因素,计算法很难凑效,所以下面介绍一种实验方法来设计。

1.选一个大些的电容(如100nF)做电容C,D选取一个够耐压>1.5*(Uin/N+Uo)的超快恢复二极管(如1N4148;

2.可以选一个较小的电阻10K,1W电阻做吸收的R;

3.逐渐加大负载,并观察电容C端电压与整流管尖峰电压;

如C上电压纹波大于平均值的20%,需加大C值;

如满载时,C端电压高于Uin/N+Uo太多(20%以上,根据整流管耐压而定),说明吸收太弱,需减小电阻R;

如满载时,C上电压低于或等于Uin/N+Uo,说明吸收太强,需加大电阻R;

如满载时C上电压略高于Uin/N+Uo(5%~10%,根据整流管耐压而定),可视为设计参数合理;

在不同输入电压下,再验证参数是否合理,最终选取合适的参数。我们再看看两种吸收电路对应的吸收损耗问题(以Flyback为例):

采用RC吸收:C上的电压在初级MOS开通后到稳态时的电压为Vo+Ui/N,(Vo为输出电压,Ui输入电压,N为变压器初次级匝比),因为我们设计的RC的时间参数远小于开关周期,可以认为在一个吸收周期内,RC充放电能到稳态,所以每个开关周期,其吸收损耗的能量为:次级漏感尖峰能量+RC稳态充放电能量,近似为RC充放电能量=C*(Vo+Ui/N)^2(R上消耗能量,每个周期充一次放一次),所以RC吸收消耗的能量为 fsw*C*(Vo+Ui/N)^2,以DC300V输入,20V输出,变压器匝比为5,开关频率为100K,吸收电容为2.2nF为例,其损耗的能量为 2.2N*(20+300/5)^2*100K=1.4w。

采用RCD吸收,因为采用RCD吸收,其吸收能量包括两部分,一部分是电容C上的DC能量,一部分就是漏感能量转换到C上的尖峰能量,因为漏感非常小,其峰值电流由不可能太大,所以能量也非常有限,相对来讲,只考虑R消耗的直流能量就好了,以上面同样的参数,C上的直流电压为Vo+Ui/N=80V,电阻R取47K,其能量消耗为0.14W,相比上面的1.4W,“低碳”效果非 光耦相关文章:光耦原理

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