若開關斷開,蓄積在寄生電感中能量通過開關的寄生電容充電,開關電壓上升。其電壓上升到吸收電容的電壓時,吸收二極管導通,開關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。開關接通期間,吸收電容通過電阻放電。
一﹑首先對mos管的VD進行分段:
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的幾部分進行計算:
Ⅰ,輸入的直流電壓VDC。
在計算VDC時,是依最高輸入電壓值為準。如寬電壓應選擇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計算的,如輸出電壓為:5.0V±5%(依Vo =5.25V計算),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應選擇DC65V.
VDS=VD* 10%
Ⅳ,RCD吸收VRCD.
MOS管的VD減去Ⅰ,Ⅲ三項就剩下VRCD的最大值。實際選取的VRCD應為最大值的90%(這里主要是考慮到開關電源各個元件的分散性,溫度漂移和時間飄移等因素得影響)。
VRCD=(VD-VDC -VDS)*90%
注意:
① VRCD是計算出理論值,再通過實驗進行調整,使得實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應當小于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時間常數τ確定.
τ是依開關電源工作頻率而定的,一般選擇10~20個開關電源周期。
三﹑試驗調整VRCD值
首先假設一個RC參數,R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市電,應遵循先低壓后高壓,再由輕載到重載的原則。在試驗時應當嚴密注視RC元件上的電壓值,務必使VRCD小于計算值。 如發(fā)現到達計算值,就應當立即斷電,待將R值減小后,重復以上試驗。(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 點上,測試點接到RC另一點上)
一個合適的RC值應當在最高輸入電壓,最重的電源負載下,VRCD的試驗值等于理論計算值。
四﹑試驗中值得注意的現象
輸入電網電壓越低VRCD就越高,負載越重VRCD也越高。那么在最低輸入電壓,重負載時VRCD的試驗值如果大于以上理論計算的VRCD值,是否和(三)的內容相矛盾哪?一點都不矛盾,理論值是在最高輸入電壓時的計算結果,而現在是低輸入電壓。
重負載是指開關電源可能達到的最大負載。主要是通過試驗測得開關電源的極限功率。
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,這時就不必另設變壓器繞組與二極管組成的去磁電路。變壓器的勵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,因此導致mos 管電壓上升較慢,導致mos管關斷至次級導通的間隔時間過長,變壓器能量傳遞過程較慢,相當一部分初級勵磁電感能量消耗在RC電路上 。
2.RCD電容C特別大(導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,因此次級不能導通,導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成新的平衡,理論計算無效了,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,此時電容能量泄放完畢,缺點是此時電壓尖峰比較高,電容和mos管應力都很大
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。2100433B
?RCD吸收電路它由電阻Rs、電容Cs和二極管VDs構成。電阻Rs也可以與二極管VDs并聯連接。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。
對象是信號電壓,當然此時電流的相位了位跟著動,用傳遞函數算一下就知道理論是什么意思了,再拿個信號發(fā)生器,讓信號能過RC分壓的一個網絡,對比一個輸入和輸出,就明白實際是什么意思了。意思是輸出信號的相位相...
解:當S與1接通時,電阻R6、R5、R1、R3和R4構成一個惠斯登電橋,其中前四個電阻分別為四個橋臂。改畫的等效電路如下:因為此時電流表示值為零,說明電橋平衡。所以:R3×R6=R1×R5,R1=R3...
在電飯煲的電路中有一只熱敏電阻一般為165攝氏度。當達到這個溫度是熱敏電阻就會阻值變得很大。從而使電路斷開磁鐵也就失去磁性,這就是為什么飯熟了會跳閘的原因
若開關斷開,蓄積在寄生電感中能量通過開關的寄生電容充電,開關電壓上升。其電壓上升到吸收電容的電壓時,吸收二極管導通,開關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。開關接通期間,吸收電容通過電阻放電。
一﹑首先對mos管的VD進行分段:
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的幾部分進行計算:
Ⅰ,輸入的直流電壓VDC。
在計算VDC時,是依最高輸入電壓值為準。如寬電壓應選擇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計算的,如輸出電壓為:5.0V±5%(依Vo =5.25V計算),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應選擇DC65V.
VDS=VD* 10%
Ⅳ,RCD吸收VRCD.
MOS管的VD減去Ⅰ,Ⅲ三項就剩下VRCD的最大值。實際選取的VRCD應為最大值的90%(這里主要是考慮到開關電源各個元件的分散性,溫度漂移和時間飄移等因素得影響)。
VRCD=(VD-VDC -VDS)*90%
注意:
① VRCD是計算出理論值,再通過實驗進行調整,使得實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應當小于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時間常數τ確定.
τ是依開關電源工作頻率而定的,一般選擇10~20個開關電源周期。
三﹑試驗調整VRCD值
首先假設一個RC參數,R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市電,應遵循先低壓后高壓,再由輕載到重載的原則。在試驗時應當嚴密注視RC元件上的電壓值,務必使VRCD小于計算值。 如發(fā)現到達計算值,就應當立即斷電,待將R值減小后,重復以上試驗。(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 點上,測試點接到RC另一點上)
一個合適的RC值應當在最高輸入電壓,最重的電源負載下,VRCD的試驗值等于理論計算值。
四﹑試驗中值得注意的現象
輸入電網電壓越低VRCD就越高,負載越重VRCD也越高。那么在最低輸入電壓,重負載時VRCD的試驗值如果大于以上理論計算的VRCD值,是否和(三)的內容相矛盾哪?一點都不矛盾,理論值是在最高輸入電壓時的計算結果,而現在是低輸入電壓。
重負載是指開關電源可能達到的最大負載。主要是通過試驗測得開關電源的極限功率。
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,這時就不必另設變壓器繞組與二極管組成的去磁電路。變壓器的勵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,因此導致mos 管電壓上升較慢,導致mos管關斷至次級導通的間隔時間過長,變壓器能量傳遞過程較慢,相當一部分初級勵磁電感能量消耗在RC電路上 。
2.RCD電容C特別大(導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,因此次級不能導通,導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成新的平衡,理論計算無效了,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,此時電容能量泄放完畢,缺點是此時電壓尖峰比較高,電容和mos管應力都很大
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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第一章“電路模型和電路定律”練習題 1-1 說明題 1-1 圖(a)、(b)中:( 1)u、i 的參考方向是否關聯? ( 2)ui 乘積表示什么功率? (3)如果在圖( a)中 u>0、 i<0;圖( b)中 u>0、 i>0,元件實際發(fā)出還是吸收功率? i u+ 元件 i u+ 元件 (a) (b) 題 1-1 圖 解:(1)1-1 圖( a)中 u、 i 在元件上為關聯參考方向: 1-1圖( b)中 u、 i 在元件上為非關 聯參考方向。 (2)1-1 圖(a)中 P=ui 表示元件吸收的功率; 1-1 圖(b)中 P=ui 表示元件發(fā)出的功率。 (3)1-1 圖( a)中 P=ui<0 表示元件吸收負功率,實際發(fā)出功率: 1-1圖( b)中 P=ui>0 元件實際發(fā)出功率。 1-4 在指定的電壓 u 和電流 i 的參考方向下,寫出題 1-4 圖所示各元件的 u 和 i 的約束方程
電路原理:
提出的耗能型準諧振高速關斷電路見圖2虛線框內電路。常規(guī)RCD吸收電路、PCB深孔電鍍電源等電路的關斷延時與電源相關,由此設想,如果在關斷期間阻斷負載與電源的續(xù)流通路,其性能就有可能得到改善。根據該思想,在母線上加二極管D3,在關斷期間的續(xù)流由虛線框內電路完成。
分析電路工作原理:
①正向供電時,開關J1、J4、J6導通,J5、J2、J3截止,在負載得到正向電流。假設正向供電時間足夠長,電流上升達到穩(wěn)態(tài)I0。
②在停供時,J1、J4截止,由于J6預先開通,L、RL、J6、D2、RC網絡形成續(xù)流回路,負載能量一部分由R1消耗,另一部分存儲到C1中。當電感電流下降為零后,電容C1存儲能量需再經過一段時間,才能由R1消耗完畢,J6截止。
③反向供電情況與上類似:在供電期間J5導通,關斷的續(xù)流回路由L、RC網絡、D1、J5、RL構成。
發(fā)射電路在TEM大回線工作方式耗能可達數十瓦,如果去掉圖2中的R1(見圖3),主開關關斷時,將電感能量暫存于電容中,在下一個脈沖上升沿通過負載釋放,實現能量的回饋,由于在放電初期電容電壓遠大于供電電壓,因此可提升脈沖上升沿,使電流盡快達穩(wěn)態(tài)。
在脈沖上升沿釋放電容能量時,電容電壓不會釋放到零,而會存在殘壓,殘壓大小等于供電電壓,供電電壓越大,關斷延時越短,而電容參數最優(yōu)解和線性度隨供電電壓變化不大。