尖峰脈沖吸收電阻的計(jì)算 - 跟電源專家陶顯芳學(xué)電源技術(shù)(完):RCD尖峰脈沖吸收電路參數(shù)計(jì)算舉例

2012年12月13日 13:42 來源:電子發(fā)燒友網(wǎng)原創(chuàng) 作者:陶顯芳 我要評(píng)論(0)

標(biāo)簽:開關(guān)電源(1052)電源技術(shù)(65)RCD(12)陶顯芳(6)

  3、尖峰脈沖吸收電阻阻值的計(jì)算

  紋波電壓 的大小與釋放電阻R的大小還有關(guān)。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(jù)(45)~(49)來計(jì)算。根據(jù)(38)式,電容器兩端最高電壓為:

  根據(jù)(46)式,電容器兩端最低電壓為:

  把(54)和(55)式的結(jié)果代入(49)式,即可求出RC的值:

 

 

 即:計(jì)算結(jié)果為:C = 4395P ; R = 4096 歐姆。

  試驗(yàn)結(jié)果表明,(53)和(59)式的計(jì)算結(jié)果是合理的。當(dāng)開關(guān)變壓器初級(jí)線圈的漏感為5%時(shí),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(shè)為電容器取值范圍下限,對(duì)應(yīng)(53)和(59)所求得的結(jié)果,即由(59)所求得的結(jié)果還是一個(gè)保守的結(jié)果,但其離精確值已經(jīng)非常近。

  當(dāng)輸入電壓為最大值(AC260V)的時(shí)候,其占空比大約只有0.3左右,因此,電容器充電的時(shí)間要比放電的時(shí)間長(zhǎng)很多;但在電容器還充電期間變壓器初級(jí)線圈會(huì)出現(xiàn)斷流,這相當(dāng)于電容器會(huì)提前放電,其結(jié)果與占空比等于0.5時(shí)的結(jié)果基本相同。但做試驗(yàn)時(shí),最好還是以輸入電壓為最大值時(shí)為準(zhǔn)。如電阻R的值取得小些,相當(dāng)于分流系數(shù)r降低,這對(duì)降低開關(guān)管的關(guān)斷損耗是有好處的,因?yàn)椋_關(guān)變壓器漏感儲(chǔ)存的磁能量,一部分是通過開關(guān)管關(guān)斷時(shí)產(chǎn)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(jìn)行釋放;但電阻的阻值取得太小,又會(huì)從勵(lì)磁電感線圈吸收能量,降低開關(guān)電源的工作效率。

  在反激式開關(guān)電源中,很多人用一個(gè)穩(wěn)壓二極管來代替RCD電路中的電阻和電容,用以對(duì)開關(guān)管進(jìn)行過壓保護(hù),如圖8所示。從原理上來說,這種方法對(duì)開關(guān)管的過壓保護(hù)是非常有效的,但實(shí)踐證明,這種保護(hù)方法可靠性很差。因?yàn)?,?dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí),1.95A(以上面計(jì)算結(jié)果為例)的電流流過150~200V的穩(wěn)壓二極管,其產(chǎn)生的瞬時(shí)功率高達(dá)290~390W,這么大的瞬時(shí)功率很容易使穩(wěn)壓二極管局部損傷,當(dāng)損傷程度達(dá)到某個(gè)臨界點(diǎn)后,就會(huì)產(chǎn)生熱擊穿,造成永久失效。

  另外,當(dāng)穩(wěn)壓二極管還沒擊穿之前,它不會(huì)對(duì)開關(guān)管分流,從而大大增大開關(guān)管的管斷損耗;并且,流過穩(wěn)壓二極管的電流還產(chǎn)生很大的電流突跳,很容易產(chǎn)生高頻電磁輻射。因此,對(duì)開關(guān)管進(jìn)行過壓保護(hù),在技術(shù)性能方面,選用RC要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于選用穩(wěn)壓二極管。

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

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