RCD吸收电路
RCD 吸收电路
RCD 吸收电路它由电阻Rs 、电容Cs 和二极管VDs 构成。电阻Rs 也可以与二极管VDs 并联连接。RCD 吸收电路对过电压的抑制要好于RC 吸收电路,与RC 电路相比Vce 升高的幅度更小。由于可以取大阻值的吸收电阻,在一定程度上降低了损耗。
目录
RCD 吸收电路的原理
RCD 吸收电路的设计
RCD 吸收电路与RC 电路的比较
RCD 吸收电路的影响
RCD 吸收电路的原理
若开关断开,蓄积在寄生电感中能量通过开关的寄生电容充电,开关电压上升。其电压上升到吸收电容的电压时,吸收二极管导通,开关电压被吸收二极管所嵌位,约为1V 左右。寄生电感中蓄积的能量也对吸收电容充电。开关接通期间,吸收电容通过电阻放电。
RCD 吸收电路的设计
一﹑首先对MOS 管的VD 进行分段:
ⅰ,输入的直流电压VDC ;
ⅱ,次级反射初级的VOR ;
ⅲ,主MOS 管VD 余量VDS ;
ⅳ,RCD 吸收有效电压VRCD1。
二﹑对于以上主MOS 管VD 的几部分进行计算:
ⅰ,输入的直流电压VDC 。
在计算VDC 时,是依最高输入电压值为准。如宽电压应选择AC265V ,即DC375V 。 VDC =VAC *√2
ⅱ,次级反射初级的VOR 。
VOR 是依在次级输出最高电压, 整流二极管压降最大时计算的,如输出电压为:5.0V±5%(依Vo =5.25V计算),二极管VF 为0.525V (此值是在1N5822的资料中查找额定电流下VF 值).
VOR =(VF +Vo)*Np/Ns
ⅲ,主MOS 管VD 的余量VDS .
VDS 是依MOS 管VD 的10%为最小值.如KA05H0165R 的VD=650应选择DC65V . VDS =VD* 10%
ⅳ,RCD 吸收VRCD .
MOS 管的VD 减去ⅰ,ⅲ三项就剩下VRCD 的最大值。实际选取的VRCD 应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。 VRCD =(VD-VDC -VDS)*90%
注意:① VRCD 是计算出理论值,再通过实验进行调整,使得实际值与理论值相吻合. ② VRCD 必须大于VOR 的1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS 管的VD 值选择就太低了)
③ MOS 管VD 应当小于VDC 的2倍.(如果大于2倍,则主MOS 管的VD 值就过大了) ④ 如果VRCD 的实测值小于VOR 的1.2倍,那么RCD 吸收回路就影响电源效率。 ⑤ VRCD 是由VRCD1和VOR 组成的
ⅴ,RC 时间常数τ确定.
τ是依开关电源工作频率而定的,一般选择10~20个开关电源周期。
三﹑试验调整VRCD 值
首先假设一个RC 参数,R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市电,应遵循先低压后高压,再由轻载到重载的原则。在试验时应当严密注视RC 元件上的电压值,务必使VRCD 小于计算值。如发现到达计算值,就应当立即断电,待将R 值减小后,重复以上试验。(RC 元件上的电压值是用示波器观察的,示波器的地接到输入电解电容“+”极的RC 一点上,测试点接到RC 另一点上)
一个合适的RC 值应当在最高输入电压,最重的电源负载下,VRCD 的试验值等于理论计算值。
四﹑试验中值得注意的现象
输入电网电压越低VRCD 就越高,负载越重VRCD 也越高。那么在最低输入电压,重负载时VRCD 的试验值如果大于以上理论计算的VRCD 值,是否和(三)的内容相矛盾哪?一点都不矛盾,理论值是在最高输入电压时的计算结果,而现在是低输入电压。
重负载是指开关电源可能达到的最大负载。主要是通过试验测得开关电源的极限功率。 RCD 吸收电路与RC 电路的比较
采用RC 、RCD 吸收电路也可以对变压器消磁,这时就不必另设变压器绕组与二极管组成的去磁电路。变压器的励磁能量都在吸收电阻中消耗掉。RC 与RCD 吸收电路不仅消耗变压器漏感中蓄积的能量,而且也消耗变压器励磁能量,因此降低了变换器变换效率。RCD 吸收电路是通过二极管对开关电压嵌位,效果比RC 好,它也可以采用较大电阻,能量损耗也比RC 小。
RCD 吸收电路的影响
1.RCD 电容C 偏大
电容端电压上升很慢,因此导致mos 管电压上升较慢,导致mos 管关断至次级导通的间隔时间过长,变压器能量传递过程较慢,相当一部分初级励磁电感能量消耗在RC 电路上 。
2.RCD 电容C 特别大(导致电压无法上升至次级反射电压)
电容电压很小,电压峰值小于次级的反射电压,因此次级不能导通,导致初级能量全部消耗在RCD 电路中的电阻上,因此次级电压下降后达成新的平衡,理论计算无效了,输出电压降低。
3.RCD 电阻电容乘积R×C偏小
电压上冲后,电容上储存的能量很小,因此电压很快下降至次级反射电压,电阻将消耗初级励磁电感能量,直至mos 管开通后,电阻才缓慢释放电容能量,由于RC 较小,因此可能出现震荡,就像没有加RCD 电路一样。
4.RCD 电阻电容乘积R×C合理,C 偏小
如果参数选择合理,mos 管开通前,电容上的电压接近次级反射电压,此时电容能量泄放完毕,缺点是此时电压尖峰比较高,电容和mos 管应力都很大
5.RCD 电阻电容乘积R×C合理,R ,C 都合适
在上面的情况下,加大电容,可以降低电压峰值,调节电阻后,使mos 管开通之前,电容始终在释放能量,与上面的最大不同,还是在于让电容始终存有一定的能量。