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RCD吸收電路介紹

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RCD吸收電路它由電阻Rs、電容Cs和二極管VDs構(gòu)成。電阻Rs也可以與二極管VDs并聯(lián)連接。RCD吸收電路對過電壓的抑制要好于RC吸收電路,與RC電路相比Vce升高的幅度更小。由于可以取大阻值的吸收電阻,在一定程度上降低了損耗。
若開關(guān)斷開,蓄積在寄生電感中能量通過開關(guān)的寄生電容充電,開關(guān)電壓上升。其電壓上升到吸收電容的電壓時(shí),吸收二極管導(dǎo)通,開關(guān)電壓被吸收二極管所嵌位,約為1V左右。寄生電感中蓄積的能量也對吸收電容充電。開關(guān)接通期間,吸收電容通過電阻放電。

一﹑首先對mos管的VD進(jìn)行分段:
Ⅰ,輸入的直流電壓VDC;
Ⅱ,次級反射初級的VOR;
Ⅲ,主MOS管VD余量VDS;
Ⅳ,RCD吸收有效電壓VRCD1。
二﹑對于以上主MOS管VD的幾部分進(jìn)行計(jì)算:
Ⅰ,輸入的直流電壓VDC。
在計(jì)算VDC時(shí),是依最高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V,即DC375V。
VDC=VAC *√2
Ⅱ,次級反射初級的VOR。
VOR是依在次級輸出最高電壓,整流二極管壓降最大時(shí)計(jì)算的,如輸出電壓為:5.0V±5%(依Vo =5.25V計(jì)算),二極管VF為0.525V(此值是在1N5822的資料中查找額定電流下VF值).
VOR=(VF +Vo)*Np/Ns
Ⅲ,主MOS管VD的余量VDS.
VDS是依MOS管VD的10%為最小值.如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V.
VDS=VD* 10%
Ⅳ,RCD吸收VRCD.
MOS管的VD減去Ⅰ,Ⅲ三項(xiàng)就剩下VRCD的最大值。實(shí)際選取的VRCD應(yīng)為最大值的90%(這里主要是考慮到開關(guān)電源各個(gè)元件的分散性,溫度漂移和時(shí)間飄移等因素得影響)。
VRCD=(VD-VDC -VDS)*90%
注意:
① VRCD是計(jì)算出理論值,再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,使得實(shí)際值與理論值相吻合.
② VRCD必須大于VOR的1.3倍.(如果小于1.3倍,則主MOS管的VD值選擇就太低了)
③ MOS管VD應(yīng)當(dāng)小于VDC的2倍.(如果大于2倍,則主MOS管的VD值就過大了)
④ 如果VRCD的實(shí)測值小于VOR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影響電源效率。
⑤ VRCD是由VRCD1和VOR組成的
Ⅴ,RC時(shí)間常數(shù)τ確定.
τ是依開關(guān)電源工作頻率而定的,一般選擇10~20個(gè)開關(guān)電源周期。
三﹑試驗(yàn)調(diào)整VRCD值
首先假設(shè)一個(gè)RC參數(shù),R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市電,應(yīng)遵循先低壓后高壓,再由輕載到重載的原則。在試驗(yàn)時(shí)應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密注視RC元件上的電壓值,務(wù)必使VRCD小于計(jì)算值。 如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計(jì)算值,就應(yīng)當(dāng)立即斷電,待將R值減小后,重復(fù)以上試驗(yàn)。(RC元件上的電壓值是用示波器觀察的,示波器的地接到輸入電解電容“+”極的RC一 點(diǎn)上,測試點(diǎn)接到RC另一點(diǎn)上)
一個(gè)合適的RC值應(yīng)當(dāng)在最高輸入電壓,最重的電源負(fù)載下,VRCD的試驗(yàn)值等于理論計(jì)算值。
四﹑試驗(yàn)中值得注意的現(xiàn)象
輸入電網(wǎng)電壓越低VRCD就越高,負(fù)載越重VRCD也越高。那么在最低輸入電壓,重負(fù)載時(shí)VRCD的試驗(yàn)值如果大于以上理論計(jì)算的VRCD值,是否和(三)的內(nèi)容相矛盾哪?一點(diǎn)都不矛盾,理論值是在最高輸入電壓時(shí)的計(jì)算結(jié)果,而現(xiàn)在是低輸入電壓。
重負(fù)載是指開關(guān)電源可能達(dá)到的最大負(fù)載。主要是通過試驗(yàn)測得開關(guān)電源的極限功率。
RCD吸收電路與RC電路的比較
采用RC、RCD吸收電路也可以對變壓器消磁,這時(shí)就不必另設(shè)變壓器繞組與二極管組成的去磁電路。變壓器的勵(lì)磁能量都在吸收電阻中消耗掉。RC與RCD吸收電路不僅消耗變壓器漏感中蓄積的能量,而 且也消耗變壓器勵(lì)磁能量,因此降低了變換器變換效率。RCD吸收電路是通過二極管對開關(guān)電壓嵌位,效果比RC好,它也可以采用較大電阻,能量損耗也比RC 小。
RCD吸收電路的影響
1.RCD電容C偏大
電容端電壓上升很慢,因此導(dǎo)致mos 管電壓上升較慢,導(dǎo)致mos管關(guān)斷至次級導(dǎo)通的間隔時(shí)間過長,變壓器能量傳遞過程較慢,相當(dāng)一部分初級勵(lì)磁電感能量消耗在RC電路上 。
2.RCD電容C特別大(導(dǎo)致電壓無法上升至次級反射電壓)
電容電壓很小,電壓峰值小于次級的反射電壓,因此次級不能導(dǎo)通,導(dǎo)致初級能量全部消耗在RCD電路中的電阻上,因此次級電壓下降后達(dá)成新的平衡,理論計(jì)算無效了,輸出電壓降低。
3.RCD電阻電容乘積R×C偏小
電壓上沖后,電容上儲存的能量很小,因此電壓很快下降至次級反射電壓,電阻將消耗初級勵(lì)磁電感能量,直至mos管開通后,電阻才緩慢釋放電容能量,由于RC較小,因此可能出現(xiàn)震蕩,就像沒有加RCD電路一樣。
4.RCD電阻電容乘積R×C合理,C偏小
如果參數(shù)選擇合理,mos管開通前,電容上的電壓接近次級反射電壓,此時(shí)電容能量泄放完畢,缺點(diǎn)是此時(shí)電壓尖峰比較高,電容和mos管應(yīng)力都很大
5.RCD電阻電容乘積R×C合理,R,C都合適
在上面的情況下,加大電容,可以降低電壓峰值,調(diào)節(jié)電阻后,使mos管開通之前,電容始終在釋放能量,與上面的最大不同,還是在于讓電容始終存有一定的能量。

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