可飽和電感的開關(guān)噪聲抑制作用-基礎(chǔ)電子

精品文檔-下載后可編輯可飽和電感的開關(guān)噪聲抑制作用-基礎(chǔ)電子開關(guān)轉(zhuǎn)換器的開關(guān)頻率一般在幾十千赫茲到幾百千赫茲，轉(zhuǎn)換器的次級側(cè)的整流二極管在高頻關(guān)斷過程中會流過較大的反向恢復(fù)電流，因此形成的轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通尖峰噪聲是開關(guān)轉(zhuǎn)換器噪聲的重要組成部分。設(shè)法減小整流二極管的反向恢復(fù)電流，從雨減小轉(zhuǎn)換器的傳導(dǎo)和輻射噪聲是開關(guān)轉(zhuǎn)換器設(shè)計中的一個重要方面。

在圖2（a）所示的正激式轉(zhuǎn)換器電路中，當(dāng)初級功率開關(guān)管V1開始導(dǎo)通，次級整流二極管D1開始導(dǎo)通，D2開始截止時，由于二極管PN結(jié)的電荷存儲效應(yīng)，碭中流過的是電流變化率di/dt很大的反向恢復(fù)尖峰電流i，致使V1、D1中也有相應(yīng)的尖峰電流流過。在漏感、線電感等因素的共同作用下，會在轉(zhuǎn)換器的輸出端產(chǎn)生高頻的導(dǎo)通噪聲。在碭上施加的反向電壓越大，D2的反向恢復(fù)時問越長，反向恢復(fù)電流變化率di/dt就越大，轉(zhuǎn)換器輸出噪聲也就越大。大的反向恢復(fù)尖峰電流，不僅會產(chǎn)生電源噪聲，也容易損壞整流器件。

圖1普通鐵氧體電感和可飽和電感的I-t曲線

圖2正激式轉(zhuǎn)換器電路

當(dāng)初級功率開關(guān)管V1開始截止，次級整流二極管D1開始截止，D2開始導(dǎo)通續(xù)流時，由于同樣的原因，轉(zhuǎn)換器的輸出端也會產(chǎn)生高頻關(guān)斷噪聲，關(guān)斷噪聲通常比導(dǎo)通噪聲小很多，一般不作為轉(zhuǎn)換設(shè)計考慮的重點。

為了有效地減小整流二極管的反向恢復(fù)電流變化率，在轉(zhuǎn)換器設(shè)計中通常采用的措施有：選擇無PN結(jié)電荷存儲效應(yīng)的、反向恢復(fù)時間很短的肖特基二極管或選用反向恢復(fù)電流變化率小，具有軟恢復(fù)特性的整流二極管作為次級整流器件；在整流二極管兩端并入RC緩沖電路，或在整流二極管中串人小電感以軟化開關(guān)電壓或反向恢復(fù)電流的變化率。由于可飽和電感具有電感系數(shù)大、容易飽和、儲能作用小等特點，所以非常適合作為限流電感串聯(lián)在整流二極管支路中，從而使整流二極管的反向恢復(fù)電流幅值及變化率都被限制在－個合理的范圍內(nèi)。

圖1（b）所示的電路中就是在整流二極管支路中串人了可飽和電感。當(dāng)V1開始導(dǎo)通，D1開始導(dǎo)通，D2開始截止時，由于可飽和電感Ls的限流作用，碭中流過的反向恢復(fù)電流的幅值和變化率都會有顯著地減小，從而有效地抑制了高頻導(dǎo)通噪聲的產(chǎn)生。在二極管碭導(dǎo)通、關(guān)斷、導(dǎo)通的過程中，D2中磁感應(yīng)強度的變化如圖3所示。碭中的電流由正向電流、零電流、反向電流再到零電流的反向恢復(fù)過程中，Ls中相應(yīng)的磁感應(yīng)強度位于圖3中的A、B、C、D各點，在二極管Dz續(xù)流導(dǎo)通后，相應(yīng)的磁感應(yīng)強度將會由D點重新過渡到A點。在碭由截止變?yōu)閷?dǎo)通續(xù)流時，由于L，存在著導(dǎo)通延時△T，這會影響璣的續(xù)流作用，并會在碭的負極產(chǎn)生負值尖峰電壓，在電路中增加輔助二極管D3及電阻R1，可以較好地