開關(guān)電源的尖峰吸收電路

1、摘要： 為了 防止開關(guān)電源（開關(guān) 電源是利用現(xiàn)代電力電子技 術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的 時間 比率，維持穩(wěn)定輸 出電壓 的一種電源，開關(guān)電源一般由 脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC 和 MOSFET構(gòu)成）系統(tǒng)中的高速 開關(guān)電路存在的分布電感與電 容在二極管蓄積電荷的影響下 產(chǎn)生浪涌電壓與噪聲。文中通 過采用RC或LC吸收電路對二 極管蓄積電荷產(chǎn)生的浪涌電壓 采用晶石玆芯牙口矢巨形石玆芯進(jìn)冇" 磁吸收， 從而解決了開關(guān)電源浪涌電流的產(chǎn)生以及抑制問題。時間:2021.03. 03創(chuàng)作：歐陽學(xué)0 31*開關(guān)電源的主元件大都有寄生電感與電容，寄生電 容 Cp 一般都與開關(guān)元件或二極管并耳關(guān)，而

2、寄生電感 L 通常與其串聯(lián)。由于這些寄生電容與電感的作用，開關(guān) 元件在通斷工作時，往往會產(chǎn)生較大的電壓浪涌與電流 浪涌。開關(guān)的通斷與二極管反向恢復(fù)時都要產(chǎn)生較大電流 浪涌與電壓浪涌。而抑制開關(guān)接通時電流浪涌的最有效 方法是采用零電壓開關(guān)電路。另一方面，開關(guān)斷開的電 壓浪涌 與二極管反向 恢復(fù)的 電壓浪涌可能會損壞半導(dǎo)體 元件，同時也是產(chǎn)生噪聲的原因。為此，開關(guān)斷開 時，就需要采用吸收電路。二極管反向恢復(fù)時，電壓 浪涌產(chǎn)生機理與開關(guān)斷開時相同，因此，這種吸收電 路也適用于二極管電路。本文介紹了 RC、RCD、LC等 吸收電路，這些吸收電路的基本工作原理就是在開關(guān)斷 開時為開關(guān)提供旁路，以吸收蓄積

3、在寄生電感中的能 量，并使開關(guān)電壓被鉗位，從而抑制浪涌電流。1 RC吸收電路圖1所示是一個 RC 吸收網(wǎng)絡(luò)的電路圖。它是電阻Rs與電容 Cs串聯(lián)的一種電路，同時與開關(guān)并耳關(guān)連接的 結(jié)構(gòu)。若開關(guān)斷開，蓄積在寄生電感中的能量對開關(guān)的 寄生電容充電的同時，也會通過吸收電阻對吸收電容充 電。這樣，由于吸收電阻的作用，其阻抗將變大，那 么，吸收電容也就等效地增加了開關(guān)的并聯(lián)電容的容 量，從而抑制開關(guān)斷開的電壓浪涌。而在開關(guān)接通時， 吸收電容又通過開關(guān)放電，此時，其放電電流將披吸 收電阻所限制。圖1 RC吸收網(wǎng)絡(luò)電路。2 RCD吸收電路本文給出的 RCD 吸收電路如圖2所示，它由電阻 Rs、電容Cs和二極

4、管VDs構(gòu)成，其中電阻Rs也可以 與二極管VDs并聯(lián)連接。若開關(guān)斷開，蓄積在寄生電 感中的能量將通過開關(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，吸收二極管導(dǎo) 通，從而T吏開關(guān)電壓披吸收二極管所鉗位（約為1 V左 右），同時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，吸收電容則通過電阻放電。圖2 RCD吸收網(wǎng)絡(luò)。采用RC和 RCD吸收電路也可以對變壓器消石玆， 而不必另設(shè)變壓器繞組與二極管組成的去石玆電路。變壓 器的勵磁能量都會在吸收電阻中消耗掉。RC與 RCD 吸 收電路不僅可以消耗變壓器漏感中蓄積的芳2量，而且也 能消耗變壓器勵磁能量，因此，這種方式同時降低了

5、變 換器的變換效率。由于 RCD 吸收電路是通過二極管對開關(guān)電壓鉗 位，效果要比RC好，同時，它也可以釆用較大電 阻，但能量損耗也比RC小。3LC吸收電路（LC電路是由電容、電感、電阻等元 件和電子器件組成的能夠產(chǎn)生振蕩電流或具有濾波作用 的電路，由電感線圈L和電容器 C相連而成的LC電路 是最簡單的一種LC電路）LC吸收電路如圖3所示，它由Ls、Cs、VDsl和 VDs2構(gòu)成。若開關(guān)斷開，蓄積在漏磁或勵磁等電感中 的能量可通過 VDsl經(jīng)電容 Cs放電，使吸收電容 Cs電 壓反向，從而T吏變壓器由電容電壓消石玆。這期間，輸 入電壓與吸收電容的 電壓加到開關(guān)上的 電壓極性再次反 向。一般情況下，LC吸收電路不消耗能量。圖3 LC吸收網(wǎng)絡(luò)。4結(jié)束語要提高開關(guān)頻率，同時提高開關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量， 電壓浪涌與電流浪涌問題必須重點考慮。本文是在分析 了干擾產(chǎn)生機理以及經(jīng)過大量實踐的基礎(chǔ)上，提出了這 種行之有效的抑制 措施。因此，