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開關電源模塊中尖峰危害和吸收電路解析
 2019年04月02日 |閱讀次數:2521

在開關電源中,常見電感和電容,寄生電容一般和開關元件或二極管并聯,寄生電感與其串聯。由于存在電感電容,開關電源模塊在通斷工作時,會產生較大的電壓和電流浪涌。開關電源模塊中尖峰的危害會造成元件損壞,或電路工作異常,采用吸收電路,可以抑制浪涌電流。


電壓尖峰是電感續流引起的,引起電壓尖峰的電感有線路分布電感、變壓器漏感、器件等效模型中的感性成分等,電壓尖峰的電流引起有拓撲電流、二極管反向恢復電流、不恰當的諧振電流等原因。


吸收和緩沖電路的作用:

1、可以防止元器件損壞,吸收電路用于防止電壓擊穿,緩沖電路用于防止電流擊穿。

2、可以減低開關器件的損耗,或實現某程度的關軟開。

3、降低di/di和dv/dt,降低振鈴,改善EMI。


常見的吸收電路有LC吸收電路、RC吸收電路、RCD吸收電路,工作原理是在開關斷開時為開關提供旁路,吸收積蓄在寄生電感的能量,并使開關電壓被鉗位。


LC吸收電路是由電容、電感、電阻等元件和電子器件組成,一種能夠產生振蕩電流或有濾波作用的電路。

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如上圖所示:當開關斷開,積蓄在漏磁或勵磁等電感中的能量可通過VD經電容C放電,使吸收電容C電壓反向,繼而使變壓器由電容電壓消磁。

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RC吸收電路如上圖所示:是由電阻和電容串聯的一種電路,同時與開關并聯連接的結構,當開關斷開,積蓄在寄生電感中的能量對開關寄生電容充電的同時,會通過吸收電阻對吸收電容充電。由于吸收電阻的作用,其阻抗將變大,吸收電容相當等效地增加開關的并聯電容容量,抑制開關斷開的電壓浪涌。當開關接通時,吸收電容又通過開關放電。

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RCD吸收電路如上圖所示:是由電阻、電容和二極管構成,電阻也可以和二極管并聯連接。當開關斷開時,積蓄在寄生電感中的能量將通過開關寄生電容充電,開關電壓上升。當其電壓上升到吸收電容的電壓時,吸收二極管導通使開關電壓被吸收二極管所鉗位,同時寄生電感中蓄積的能量對吸收電容充電。在開關接通期間,吸收電容通過電阻放電。

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