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功率电感:开关电源的尖峰干扰及其抑制(二)

来源:    作者:     发布时间:2015-01-06 17:27:27     点击数:
 3、二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制

  

      

  

  Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,VD1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,VD1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。

  (1)VD1反向恢复前期等效电路如图5所示。图中:R0为次级绕线电阻,引线电阻及二极管导通电阻之和;

  L0为变压器漏感和绕线电感之和。

  图4单端反激电源电路

  由等效电路可得:

  i=Um/R0[1-e-(R0/L0)t](3)

  假定R0=0.一体电感工厂235Ω,L0=0.13μHUm=23V,而电流在0.3μs内达到Im,则可求出Im=41A。如此大的电流尖峰,若不加以抑制势必损坏器件。

  

  (2)VD1在反向恢复后期,接近关断状态,等效为一个结电容CD1:

  由图6知,CD1两端电压UC(t)为:

  UC(t)=Um+U0e-atsin(ωt+θ)(4) 式中(5)

  ɑ=R0′/2L0(6)

  从一体成型电感器生产厂以上各式看出,UC(t)是在Um基础上叠加一个Uoe-atsin(ωt+θ)的正弦衰减振荡。在VD1两端激起一个电压尖峰。

  (3)由以上分析可看出,在反向恢复期间,由于二极管的反向恢复特性,二极管的电流不能突变。此效应与一个电感等效。为了抑制二极管尖峰,需在二极管两端并联电容C或RC缓冲网络。

  RC网络的取值原则:C从0.01μF~0.1μF,由实验决定。串联电阻用于限制电容C的放电电流,也为了阻止由于回路阻抗而引起的共振,起阻尼作用。一般按下式选取: U0/I0≤R≤(R不宜小于4Ω)(7)

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