电压关断型缓冲电路分析及设计方法

技术分类: 电源技术  | 2007-03-12
来源:华南理工大学 陈果 谢运祥 胡炎申 魏晨

  Snubber电路参数选择及相关波形图

  经计算得出:

  CS=2.143pF,RS=4.2k健?由于几pF的电容不容易得到,故可以用10个22pF的瓷介电容串联来等效代用。有RCD Snubber电容时,开关管两端的电压VDS波形见图4;无Snubber电容的VDS波形见图5。

有Clamp无Snubber的波形

  图4 有Clamp无Snubber的波形

Clamp

  图5 Clamp+Snubber(2.2pF+4.2k)的波形

  由图5可以看出,加上合适的Snubber电路后,VDS的上升率有所减缓,因而可以转移开关管的关断损耗至Snubber电路的RS。

  值得注意的是,由于实验电源的功率很小,因而Snubber电路的电容数值很小以至作用不大。但如果用在大功率电路中,电容的数值会较大,因而效果将更为明显。

  RCD Clamp电路参数选择及相关波形图

  经计算得出:CC=815.87pF;RC=300.19k?实际中选取CC=1nF,Rc分别选取270k郊?00k剑⑶曳直鹪谟蠷CD Clamp及无RCD Clamp下对比两者的实际效果。

  图6为不加Clamp电路时开关管电压波形VDS,其端电压已超过600V;图7为Clamp电路中选取RC=270k剑珻C=1nF,端电压为474V。

无Clamp 时的波形

  图6  无Clamp 时的波形

Clamp

  图7 Clamp:270k+1nF的波形

  可见,采用Clamp电路并选取利用公式计算出的数值,可使开关管端电压VDS有效地钳位到合适的电压水平,为实际所用。

  结语

  通过适当选取RCD Snubber 的电路参数,可有效地改善开关管的开关轨迹,降低其关断电压的上升速率,可以转移开关管的损耗至Snubber电路的电阻上,提高开关管的工作可靠性,同时改善电路的高频电磁干扰,但Snubber电路基本上不会提高整机的工作效率。

  反激式变换器在开关管关断时,存在很高的电压尖峰,通过适当选取RCD Clamp的电路参数,可以对开关管实现电压钳位,避免因过高的电压尖峰使开关管受损。但是,因Clamp电路消耗了变压器漏感上的能量,从而在一定程度上影响了整机的工作效率。

  参考文献

  1 李爱文,张承慧. 现代逆变技术及其应用. 北京. 科学出版社. 2002

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