RCD代替RC吸收-Flyback的次级侧整流二极管的RC尖峰吸收问题

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rcd尖峰吸收电路设计详解

rcd尖峰吸收电路设计详解

rcd尖峰吸收电路设计详解一、前言RCd尖峰吸收电路是一种常见的电路,它主要用于保护电路中的元器件,防止过压和过流等问题。

在设计RCd尖峰吸收电路时,需要考虑多个因素,如元器件的选择、电路拓扑结构的设计等。

本文将详细介绍RCd尖峰吸收电路的设计原理和实现方法。

二、RCd尖峰吸收电路原理1. RCd尖峰吸收电路概述RCd尖峰吸收电路是一种基于RC滤波器和二极管的保护电路。

它利用了二极管的导通特性,在过压或过流时将多余的能量引入到一个或多个并联的分流通道中,以保护被保护元器件。

2. RC滤波器原理RC滤波器是一种常见的滤波器,它由一个电阻和一个电容组成。

当输入信号经过RC滤波器时,其频率会受到限制,并且高频信号会被滤掉。

因此,在RCd尖峰吸收电路中使用RC滤波器可以限制输入信号的频率范围,并减小输入信号对被保护元器件的影响。

3. 二极管原理二极管是一种具有单向导电性的半导体器件。

当二极管正向偏置时,其导通电阻很小,可以将多余的能量引入到分流通道中;反之,当二极管反向偏置时,其导通电阻很大,可以起到保护作用。

三、RCd尖峰吸收电路设计方法1. 元器件选择在设计RCd尖峰吸收电路时,需要选择合适的元器件。

其中,电容和电阻的参数应根据被保护元器件的特性来确定。

而二极管的参数则应根据最大反向电压和最大反向漏电流来确定。

2. 电路拓扑结构设计在设计RCd尖峰吸收电路时,需要考虑不同拓扑结构对被保护元器件的影响。

常见的拓扑结构包括单级和多级结构。

其中,单级结构适用于对输入信号进行简单限制和滤波;而多级结构适用于对输入信号进行更复杂的限制和滤波。

3. 仿真测试与调试在完成RCd尖峰吸收电路设计后,需要进行仿真测试和调试。

其中,仿真测试可以帮助设计者验证电路的性能和稳定性,以及发现可能存在的问题;而调试则可以帮助设计者进一步优化电路的性能和稳定性。

四、RCd尖峰吸收电路实现方法1. 单级RCd尖峰吸收电路实现方法单级RCd尖峰吸收电路是一种简单的保护电路,其实现方法如下:(1)选择合适的电容和电阻,并将它们串联起来形成一个RC滤波器;(2)将二极管并联在RC滤波器后面,以形成一个分流通道;(3)将被保护元器件连接到分流通道中。

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤

反激变换器(Flyback)的设计和计算步骤齐纳管吸收漏感能量的反激变换器:0. 设计前需要确定的参数A 开关管Q的耐压值:VmqB 输入电压范围:Vinmin ~VinmaxC 输出电压VoD 电源额定输出功率:Po(或负载电流Io)E 电源效率:XF 电流/磁通密度纹波率:r(取0.5,见注释C)G 工作频率:fH 最大输出电压纹波:Vopp1. 齐纳管DZ的稳压值VzVz <= Vmq ×95% - Vinmax,开关管Q承受的电压是Vin + Vz,在Vinmax处还应为Vmq保留5%裕量,因此有Vinmax + Vz < Vmq ×95% 。

2. 一次侧等效输出电压VorVor = Vz / 1.4(见注释A)3. 匝比n(Np/Ns)n = Vor / (Vo + Vd),其中Vd是输出二极管D的正向压降,一般取0.5~1V 。

4. 最大占空比的理论值DmaxDmax = Vor / (Vor + Vinmin),此值是转换器效率为100%时的理论值,用于粗略估计占空比是否合适,后面用更精确的算法计算。

一般控制器的占空比限制Dlim的典型值为70%。

-----------------------------------------------------------------------------上面是先试着确定Vz,也可以先试着确定n,原则是n = Vin / Vo,Vin可以取希望的工作输入电压,然后计算出Vor,Vz,Dmax等,总之这是计算的“起步”过程,根据后面计算考虑实际情况对n进行调整,反复计算,可以得到比较合理的选择。

-----------------------------------------------------------------------------5. 负载电流IoIo = Po / Vo,如果有多个二次绕组,可以用单一输出等效。

整流二极管的尖峰抑制的10种方法介绍

整流二极管的尖峰抑制的10种方法介绍

整流二极管的尖峰抑制的10种方法介绍
 概述副边整流二极管的尖峰
 开关电源产生噪声的主要部位是功率变换和输出整流滤波电路。

包括开关管,整流管,变压器,还有输出扼流线圈,等。

 不采取任何措施时输出电压的峰值可能是输出基波的好多倍。

出现在开关脉冲的上升沿和下降沿。

即开关管的导通和截止,通常导通时尖峰更大一些。

 整流二极管的尖峰抑制的10种方法!
 前沿尖峰的一些抑制方法
 1选用软恢复特性的肖特基二极管,或采用在整流管前串联电感的方法比较有效,或在开关管整流管的磁珠。

磁芯材料选用对高频振荡呈高阻抗衰减特性的铁氧体材料,等。

宽电压RCD钳位Flyback变换器的参数优化设计

宽电压RCD钳位Flyback变换器的参数优化设计
Flyback 变 换 器 的 变 压 器 有 2 个 特 性 ,一 是 在开关管开通阶段一次侧励磁电感进行储存能 量 ;二 是 在 开 关 管 关 断 阶 段 将 一 次 侧 励 磁 电 感
上 储 存 的 能 量 耦 合 至 副 边 进 行 能 量 传 输[5]。 为 了防止 Flyback 变换器的变压器饱和,通常会采 取大气隙,但是会导致漏感增加[6]。漏感上储存 的能量将会与开关管的寄生电容形成寄生振 荡,产生强烈的电磁干扰,这些干扰将影响到变 换 器 本 身 及 其 控 制 电 路 的 正 常 工 作[7]。 通 过 引 入 RCD 缓冲电路,可以减小 Flyback 变换器开关 管在关断时刻的开关应力和开关噪声。如何合 理地设计变换器参数一直是国内外研究的热点 问题。文献[3]和文献[6]通过对能量转移过程的
Abstract: The working principle of RCD clamped Flyback converter and the characteristics of energy transmission process were analyzed. The variation rules of excitation inductance,filter capacitance,absorption resistance and clamp capacitance in wide voltage range were obtained. For distributed generation system,UPS and other special application environments,Flyback power supply is required to operate normally in a wide voltage range,therefore,the worst operating conditions in the whole dynamic range were considered,the design method of each component parameter of RCD clamped Flyback converter was given,the performance of the converter in the full dynamic range could meet the design requirements. Finally,the rationality of parameter design in wide voltage range was verified by simulation and experiment.

rcd吸收电路 mos 尖峰 电路

rcd吸收电路 mos 尖峰 电路

rcd吸收电路 mos 尖峰电路RCD吸收电路(Resistor-Capacitor-Diode Absorption Circuit)是一种常见的电路结构,用于保护其他电子元件免受电压尖峰的损害。

而MOS尖峰电路(Metal-Oxide-Semiconductor Spike Circuit)则是一种针对MOS(金属氧化物半导体)器件设计的电路,用于抑制尖峰电压。

RCD吸收电路是由电阻、电容和二极管组成的简单电路。

它的作用是通过电阻和电容的组合来吸收电路中的尖峰电压,以保护其他电子元件免受损害。

当电路中发生电压尖峰时,电容会吸收并储存这部分能量,而电阻则通过消耗电流来分散电压。

而二极管则用于防止电压过高,保护电路不会超过其额定电压。

RCD吸收电路的工作原理是这样的:当电路中出现电压尖峰时,电容会迅速充电,将过高的电压吸收和储存起来。

而电阻则通过阻碍电流流动来消散电压,避免电路中其他元件受到过高的电压影响。

二极管则起到限制电压的作用,一旦电压超过二极管的额定电压,二极管就会导通,将多余的电压引流到地,从而保护其他元件不会受到过高的电压冲击。

RCD吸收电路具有以下几个特点和优势:1. 可靠性高:RCD吸收电路采用了简单的电路结构,元件之间的连接简单可靠,不容易出现故障。

2. 成本低:RCD吸收电路所需的元件成本相对较低,适用于大规模生产和应用。

3. 保护效果好:RCD吸收电路能够有效地吸收和消散电路中的尖峰电压,保护其他电子元件免受损害。

4. 响应速度快:RCD吸收电路的响应速度非常快,能够在电压尖峰出现时迅速吸收和消散电压,有效地保护电路。

MOS尖峰电路是一种特殊的电路设计,用于抑制MOS器件中的尖峰电压。

MOS器件是一种常见的半导体器件,广泛应用于集成电路中。

然而,MOS器件对电压尖峰非常敏感,稍有不慎就可能导致器件损坏。

因此,设计MOS尖峰电路能够起到保护MOS器件的作用。

MOS尖峰电路主要由电容和电阻构成,其工作原理类似于RCD吸收电路。

开关电源次级整流尖峰吸收电路

开关电源次级整流尖峰吸收电路

开关电源次级整流尖峰吸收电路
开关电源次级整流尖峰吸收电路
开关电源次级整流电路是电源开关管切换时,产生的电感电流不能立
即断开,造成电能大量反冲回开关管,可能损坏开关管,甚至烧毁开
关管。

解决这个问题的电路是尖峰吸收电路,可以把反冲电能吸收掉,保护开关管。

尖峰吸收电路是由一个大电容和一个小电感组成的电路。

当电源开关
管打开时,电容充电,电感上的电流开始增加,到达峰值时,开关管
发生反相变化,电感上的电流不能立即消失,此时,电容所存储的电
荷会通过电感放电来保护开关管,吸收大部分的反冲电流并把它们存
储在电容器中。

当开关管再次导通,储存的电荷会在电感电流转向时
释放,将电感的电流平滑的恢复到原来的状态。

在实际应用中,尖峰吸收电路的选择很重要。

过小的输入电容会导致
电容电压过高,因此可能会损坏开关管,而过大的电容会延长开关时间,影响电源效率。

此外,过小的电感可能会导致整流峰值电流过大,损坏开关管。

因此,在选择电容和电感时,应该根据电源的工作状态
和开关管的参数进行合理的选型。

恰当的设计能够帮助抵抗电源电压
浪涌、电感电流峰值和开关管的功率,从而保护开关电源。

总之,开关电源次级整流尖峰吸收电路是一种保护开关管的电路。

通过正确的选择电感和电容,可以吸收反冲电流,防止开关管损坏。

这对于开关电源的正常工作来说是非常重要的。

反激flyback 浅析

反激flyback 浅析

反激拓扑(flyback)浅析施鑫淼 2010年11月目录1、反激变换器的适用范围 (2)2、反激变换器的基本工作原理 (2)3、DCM(discontinuous current mode)&CCM(continuous current mode) (3)4、反激拓扑的优缺点 (4)5、DCM反激变换器设计实例:变换器要求 (4)6、总体拓扑 (5)7、变压器设计 (6)7.1确定输入整流滤波电容和DC输入范围 (6)7.2确定占空比 (7)7.3确定匝数比和开关管最大耐压 (7)7.4初选磁芯 (9)7.5计算输入电流峰值和原边电感值 (9)7.6计算初级匝数和线径 (10)7.7计算次级匝数和线径 (11)7.8集肤效应的考虑 (11)7.9计算绕组系数 (12)7.10变压器的绕制 (13)8、主要元器件的确定 (13)8.1输入滤波电容 (13)8.2开关mos管 (13)8.3输出二极管 (14)8.4输出电容 (14)8.5启动电阻 (15)9、Snubber设计 (15)9.1输入开关管RCD钳位设计 (15)9.2输出二极管钳位设计 (16)9.3两种钳位方式比较 (17)10、反馈电路设计 (17)11、3843周边线路 (19)12、一些相关问题 (20)12.1漏感的影响 (20)12.2气息的作用 (20)12.3噪音 (21)13、EMI分析 (21)Notice (21)1、反激变换器的适用范围由于不需要接输出滤波电感,使得反激变换器的成本较低、体积较小,所以这种拓扑在输出功率为5-150W的电源中广泛应用。

适用于高电压、低功率场合。

主要应用于小型仪器、仪表,家用电器等电源,自动化设备中的控制电源。

除了功率以外,一般在选择用反激拓扑时还应考虑以下限制:若输出电流很大,且输出电压纹波要求较高时不适宜用反激拓扑,因为输出滤波电容将会很难选择;若输出多于三组或四组时,最好不要用反激拓扑,因为次级能量输出时是按漏感的大小来进行分配的,如果绕组间漏感不匹配,就会影响到输出调整率,没有直接取反馈的那路的电压容易随负载变化而剧烈变化。

尖峰吸收电路故障

尖峰吸收电路故障

尖峰吸收电路故障尖峰吸收电路是一种保护电路,它可以有效地限制电子设备中高压放电所产生的尖峰电压。

一般来说,尖峰吸收电路是由一个电容和一个瞬态电压抑制二极管组成的,并连接在电路中的负载元件与电源之间。

当电路发生高压放电时,电容可以吸收电流,而瞬态电压抑制二极管可将电压“突波”降低到一个不会破坏设备的值。

但是,当电路发生故障时,尖峰吸收电路也可能会出现故障。

修复尖峰吸收电路故障需要以下步骤:1.检查电容电容是尖峰吸收电路中的重要组件。

如果电容出现故障,可能会导致整个电路无法正常工作。

因此,在检查尖峰吸收电路故障时,需要检查电容是否已经损坏或工作不正常。

2. 检查瞬态电压抑制二极管瞬态电压抑制二极管是另一个重要的组件,它的主要作用是限制电路中尖峰电压的大小。

如果瞬态电压抑制二极管出现故障,则整个电路将无法正常工作。

因此,需要检查二极管是否已经损坏或工作不正常。

3.检查电路布线电路布线也可能是尖峰吸收电路故障的来源。

因此,我们需要检查电路布线是否正确连接。

如果电路布线出现问题,可能会影响整个电路的工作。

4.检查电路元件之间的连接在检查尖峰吸收电路故障时,还需要检查电路元件之间的连接。

如果连接不良,可能会导致电路无法正常工作。

因此,需要确保电路元件之间的连接稳固可靠。

总结:尖峰吸收电路是电子设备中非常重要的保护措施。

它可以有效地限制高压放电产生的尖峰电压。

如果尖峰吸收电路出现故障,我们需要进行逐步排查,并确定具体的故障点。

只要遵循正确的检查步骤,我们就可以轻松地修复尖峰吸收电路故障。

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Flyback的次级侧整流二极管的RC尖峰吸收问题
关键字:整流二极管尖峰吸收
在讨论Flyback的次级侧整流二极管的RC尖峰吸收问题,在处理此类尖峰问题上此处用RCD吸收会比用RC 吸收效果更好,用RCD吸收,其整流管尖峰电压可以压得更低(合理的参数搭配,可以完全吸收,几乎看不到尖峰电压),而且吸收损耗也更小。

整流二极管电压波形(RC吸收)
整流二极管电压波形(RCD吸收)
从这两张仿真图看来,其吸收效果相当,如不考虑二极管开通时高压降,可以认为吸收已经完全。

试验过后,你应该会很惊喜,二极管可以采用贴片的(快速开关二极管,如果参数合适,
1N4148不错),电阻电容都可以用贴片的。

此处的RCD吸收设计,可以这样认为:为了吸收振荡尖峰,C应该有足够的容值,已便在吸收尖峰能量后,电容上的电压不会太高,为了平衡电容上的能量,电阻R需将存储在电容C中的漏感能量消耗掉,所以理想的参数搭配,是电阻消耗的能量刚好等于漏感尖峰中的能量(此时电容C端电压刚好等于Uin/N+Uo),因为漏感尖峰能量有很多不确定因素,计算法很难凑效,所以下面介绍一种实验方法来设计
1.选一个大些的电容(如100nF)做电容C,D选取一个够耐压>1.5*(Uin/N+Uo)的超快恢复二极管(如1N4148);
2.可以选一个较小的电阻10K,1W电阻做吸收的R;
3.逐渐加大负载,并观察电容C端电压与整流管尖峰电压:
如C上电压纹波大于平均值的20%,需加大C值;
如满载时,C端电压高于Uin/N+Uo太多(20%以上,根据整流管耐压而定),说明吸收太弱,需减小电阻R;
如满载时,C上电压低于或等于Uin/N+Uo,说明吸收太强,需加大电阻R;
如满载时C上电压略高于Uin/N+Uo(5%~10%,根据整流管耐压而定),可视为设计参数合理;
在不同输入电压下,再验证参数是否合理,最终选取合适的参数。

我们再看看两种吸收电路对应的吸收损耗问题(以Flyback为例):
采用RC吸收:C上的电压在初级MOS开通后到稳态时的电压为V o+Ui/N,(V o为输出电压,Ui输入电压,N为变压器初次级匝比),因为我们设计的RC的时间参数远小于开关周期,可以认为在一个吸收周期内,RC充放电能到稳态,所以每个开关周期,其吸收损耗的能量为:次级漏感尖峰能量+RC稳态充放电能量,近似为RC充放电能量=C*(V o+Ui/N)^2(R上消耗能量,每个周期充一次放一次),所以RC吸收消耗的能量为fsw*C*(Vo+Ui/N)^2,以DC300V输入,20V输出,变压器匝比为5,开关频率为100K,吸收电容为2.2nF为例,其损耗的能量为2.2N*(20+300/5)^2*100K=1.4w ;
采用RCD吸收,因为采用RCD吸收,其吸收能量包括两部分,一部分是电容C上的DC能量,一部分就是漏感能量转换到C上的尖峰能量,因为漏感非常小,其峰值电流由不可能太大,所以能量也非常有限,相对来讲,只考虑R消耗的直流能量就好了,以上面同样的参数,C上的直流电压为V o+Ui/N=80V,电阻R取47K,其能量消耗为0.14W,相比上面的1.4W,“低碳”效果非凡。

再谈谈这两种吸收电路的特点及其他吸收电路:
RC吸收:吸收尖峰的同时也将变压器输出的方波能量吸收,吸收效率低,损耗大,但电路简单,吸收周期与开关频率一致,可以用在低待机功耗电路中;
RCD吸收:适合所有应用RC吸收漏感尖峰的地方(包括正激、反激、全桥、半桥等拓扑)吸收效率较RC高,但是存在一直消耗电容(一般比较大)储存的能量的情况,不适合应用在低待机功耗电路中(包括初级MOS管的漏感吸收);
再讨论一下ZENER吸收:可以应用于初级MOS漏感尖峰吸收,次级整流管电压尖峰吸收,还可应用于低待机功耗电路,吸收效率最高,成本高,但ZENER稳压参数变化较大,需仔细设计。

整流管的反向恢复只会出现在连续工作模式中,断续工作模式的电源拓扑,都不会存在整流管的反向恢复问题;
整流管的电容效应及次级杂散电容与次级漏感会引起振荡,这种振荡在整流管大的dv/dt(变压器连整流管端电压变化率)和二极管反向恢复电流(连续模式)影响下,表现为变压器输出端+输出电压通过次级漏感与整流管等杂散电容的谐振,从而引起整流管反向电压尖
峰。

通俗来讲,二极管的反向恢复指正在导通的二极管从导通状态转换为反向截至状态的一个动态过程,这里有两个先决条件:二极管在反向截至之前要有一定正向电流(电流大小影响到反向恢复的最大峰值电流及恢复时间,本来已截至的状态不在此列,故只有连续模式才存在反向恢复问题);为满足二极管快速进入截至状态,会有一个反向电压加在二极管两端(这个反向电压的大小也影响已知二极管的反向恢复电流及恢复时间)。

所以看有无反向恢复问题,可以对比其是否具备这两个条件。

准谐振电路的好处是将断续模式整流二极管最大的端变化电压N*Uo+Uo变成N*Uo-Uo,减小了其整流二极管在初级MOS管开通时的电压变化率,从而减少了漏感振荡的激励源,降低其产生的振荡尖峰,如幅值不影响整流管耐压安全,完全可以省去RC等吸收电路。

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