開關電源吸收電路的四大經(jīng)典技巧解析

開關電源，又稱交換式電源、開關變換器，是一種高頻化電能轉換裝置，是電源供應器的一種。民熔開關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，切換之間的轉換會有較高的耗散，但時間很短，所以民熔開關電源比較節(jié)省能源，產(chǎn)生廢熱較少。民熔開關電源的高轉換效率是其一大優(yōu)點，而民熔開關電源工作頻率高，也可以使用小尺寸、輕重量的變壓器，民熔開關電源重量也會比較輕。民熔開關電源產(chǎn)品廣泛應用于工業(yè)自動化控制、軍工設備、科研設備、LED照明等領域。

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，或實現(xiàn)一定程度的軟開關降低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，因為拓撲是硬開關。

直觀的電路

2、體二極管反向恢復吸收

開關器件的體二極管的反向恢復特性對關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對稱電路中。

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器件實現(xiàn)一定程度的軟關斷，因為關斷瞬間開關器件上的電壓，即吸收電容C上的電壓等于0，開關動作會對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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