尖峰脈沖吸收電阻的計算 - 跟電源專家陶顯芳學電源技術(完):RCD尖峰脈沖吸收電路參數計算舉例

2012年12月13日 13:42 來源:電子發燒友網原創 作者:陶顯芳 我要評論(0)

標簽:開關電源(1052)電源技術(65)RCD(12)陶顯芳(6)

  3、尖峰脈沖吸收電阻阻值的計算

  紋波電壓 的大小與釋放電阻R的大小還有關。一旦電容器的容量確定之后,釋放電阻R的大小就可以根據(45)~(49)來計算。根據(38)式,電容器兩端最高電壓為:

  根據(46)式,電容器兩端最低電壓為:

  把(54)和(55)式的結果代入(49)式,即可求出RC的值:

 

 

 即:計算結果為:C = 4395P ; R = 4096 歐姆。

  試驗結果表明,(53)和(59)式的計算結果是合理的。當開關變壓器初級線圈的漏感為5%時,其反激輸出電壓的平均功率也為5%(Pa = 2.5W);由于電容器C兩端電壓的半波平均值為108V,由此可求得電阻R(4096 歐姆)損耗的功率為2.85W,與精確值2.5瓦相差0.35W。這正是把(36)式設為電容器取值范圍下限,對應(53)和(59)所求得的結果,即由(59)所求得的結果還是一個保守的結果,但其離精確值已經非常近。

  當輸入電壓為最大值(AC260V)的時候,其占空比大約只有0.3左右,因此,電容器充電的時間要比放電的時間長很多;但在電容器還充電期間變壓器初級線圈會出現斷流,這相當于電容器會提前放電,其結果與占空比等于0.5時的結果基本相同。但做試驗時,最好還是以輸入電壓為最大值時為準。如電阻R的值取得小些,相當于分流系數r降低,這對降低開關管的關斷損耗是有好處的,因為,開關變壓器漏感儲存的磁能量,一部分是通過開關管關斷時產生的損耗來釋放的,另一部分則是通過RCD回路中的電容充電和電阻分流來進行釋放;但電阻的阻值取得太小,又會從勵磁電感線圈吸收能量,降低開關電源的工作效率。

  在反激式開關電源中,很多人用一個穩壓二極管來代替RCD電路中的電阻和電容,用以對開關管進行過壓保護,如圖8所示。從原理上來說,這種方法對開關管的過壓保護是非常有效的,但實踐證明,這種保護方法可靠性很差。因為,當開關管關斷時,1.95A(以上面計算結果為例)的電流流過150~200V的穩壓二極管,其產生的瞬時功率高達290~390W,這么大的瞬時功率很容易使穩壓二極管局部損傷,當損傷程度達到某個臨界點后,就會產生熱擊穿,造成永久失效。

  另外,當穩壓二極管還沒擊穿之前,它不會對開關管分流,從而大大增大開關管的管斷損耗;并且,流過穩壓二極管的電流還產生很大的電流突跳,很容易產生高頻電磁輻射。因此,對開關管進行過壓保護,在技術性能方面,選用RC要遠遠優于選用穩壓二極管。

  減小開關變壓器的漏感是提高開關電源工作效率和工作可靠性的最好方法,但這一點很少人注意。

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