基于开关电源的尖峰吸收电路

合集下载

开关电源尖峰吸收电路

开关电源尖峰吸收电路

开关电源尖峰吸收电路随着电子技术的不断发展,开关电源已经成为了电子设备中不可或缺的组成部分。

然而,开关电源在工作过程中会产生尖峰电压,这些电压会对电子设备的正常工作产生很大的影响,甚至会导致设备的损坏。

因此,如何有效地解决开关电源尖峰电压问题成为了电子工程师们需要思考的问题。

开关电源尖峰电压的产生原因在开关电源工作的过程中,由于电感和电容的存在,开关管在关断瞬间会产生反向电压,这种反向电压会形成一个尖峰电压。

同时,当负载突然断开时,电容会产生电压反向跳变,也会形成一个尖峰电压。

这些尖峰电压会对电子设备产生很大的影响,甚至可能导致设备的损坏。

开关电源尖峰吸收电路的作用为了解决开关电源尖峰电压的问题,电子工程师们提出了尖峰吸收电路的概念。

尖峰吸收电路是一种能够吸收开关电源产生的尖峰电压的电路,可以保护电子设备的正常工作,提高设备的可靠性。

尖峰吸收电路的主要作用如下:1.吸收尖峰电压:尖峰吸收电路能够有效地吸收开关电源产生的尖峰电压,避免这些电压对电子设备的损坏。

2.保护电子设备:尖峰吸收电路能够保护电子设备的正常工作,提高设备的可靠性。

3.提高开关电源效率:尖峰吸收电路能够减少开关电源产生的损耗,提高开关电源的效率。

尖峰吸收电路的实现方法尖峰吸收电路的实现方法有很多种,下面介绍几种常用的方法: 1.电感吸收电路:电感吸收电路是一种常见的尖峰吸收电路,主要由一个电感和一个二极管组成。

当开关管关断时,电感会产生一个反向电压,这个反向电压会被二极管导通,从而吸收尖峰电压。

2.电容吸收电路:电容吸收电路也是一种常见的尖峰吸收电路,主要由一个电容和一个二极管组成。

当负载突然断开时,电容会产生一个反向跳变,这个反向跳变会被二极管导通,从而吸收尖峰电压。

3.瞬变抑制器:瞬变抑制器是一种专门用来抑制瞬态电压的电路,可以有效地解决开关电源尖峰电压的问题。

瞬变抑制器主要由一个电容和一个电阻组成,可以将尖峰电压转化为热能。

开关电源rc吸收电路

开关电源rc吸收电路

开关电源rc吸收电路摘要:一、开关电源RC 吸收电路概述1.开关电源的工作原理2.RC 吸收电路的作用二、RC 吸收电路的组成及工作原理1.电容和电阻的特性2.RC 吸收电路的组成3.电路的工作原理三、RC 吸收电路在开关电源中的应用1.电压波动的抑制2.电磁干扰的减小3.开关电源的稳定性提高四、RC 吸收电路的设计与优化1.电容和电阻的选择2.电路参数的计算与分析3.优化方法与技巧正文:一、开关电源RC 吸收电路概述开关电源是一种利用现代电力电子技术,通过开关器件的开通和关断,实现输入电压和输出电压之间能量传递的电源。

然而,在开关电源的工作过程中,由于开关器件的开通和关断,会产生高频电流尖峰,这不仅会引起电磁干扰,还会导致输出电压的波动。

为了抑制这些不良影响,开关电源中通常会加入RC 吸收电路。

二、RC 吸收电路的组成及工作原理1.电容和电阻的特性RC 吸收电路主要由一个电容和一个电阻组成。

电容具有储存电能的特性,而电阻则限制电流的流动。

当开关器件开通时,电容开始充电;当开关器件关断时,电容通过电阻放电。

2.RC 吸收电路的组成RC 吸收电路通常由一个电容和一个电阻组成。

电容可以是单个电容,也可以是多个电容的串联或并联;电阻也可以是单个电阻,也可以是多个电阻的串联或并联。

电容和电阻的数值大小要根据实际应用场景进行选择。

3.电路的工作原理当开关电源的输出电压出现波动时,RC 吸收电路中的电容会储存一部分能量,然后在电阻的作用下释放,从而减小输出电压的波动。

同时,由于电容和电阻对电流的限制作用,可以有效地减小电磁干扰。

三、RC 吸收电路在开关电源中的应用1.电压波动的抑制开关电源的输出电压受到很多因素的影响,如输入电压的波动、负载的变动等,通过加入RC 吸收电路,可以有效地抑制这些因素引起的输出电压波动。

2.电磁干扰的减小开关电源的高频开关过程中会产生大量的高频电流尖峰,这些尖峰会产生很强的电磁干扰。

开关电源rc吸收电路

开关电源rc吸收电路

开关电源RC吸收电路1. 引言开关电源是一种常用的电源供应器件,具有高效率、稳定性好等优点。

然而,由于开关电源在工作过程中会产生电磁干扰,给其他电路带来不良影响。

为了解决这个问题,我们需要设计一个合适的RC吸收电路来抑制开关电源的干扰。

本文将详细介绍开关电源RC吸收电路的原理、设计方法以及注意事项。

2. 原理开关电源产生的干扰主要包括高频噪声和尖峰脉冲。

RC吸收电路通过串联一个电阻和一个电容器,能够有效地滤除这些干扰信号。

2.1 电阻的作用电阻在RC吸收电路中起到限流作用,能够阻止干扰信号的流过。

同时,电阻还能够消耗一部分干扰信号的能量,起到吸收的作用。

2.2 电容器的作用电容器在RC吸收电路中起到储能作用,能够吸收并储存一部分干扰信号的能量。

同时,电容器具有较低的阻抗,能够提供一个低阻抗的通路,使干扰信号能够通过电容器流入地,进一步抑制干扰。

3. 设计方法3.1 选择合适的电阻值选择合适的电阻值需要考虑两个方面的因素:限流作用和功耗。

一般情况下,电阻值的选择应该满足以下条件:•限流作用:电阻值应足够大,以限制干扰信号的流过,通常选择几十欧姆至几百欧姆的电阻。

•功耗:电阻值过大会导致额外的功耗,因此需要在满足限流作用的前提下,选择尽可能小的电阻值。

3.2 选择合适的电容值选择合适的电容值需要考虑两个方面的因素:储能作用和频率特性。

一般情况下,电容值的选择应该满足以下条件:•储能作用:电容值应足够大,以储存足够的干扰信号能量。

通常选择几微法至几毫法的电容。

•频率特性:电容器的频率特性对于滤波效果至关重要。

在选择电容值时,需要考虑干扰信号的频率范围,选择具有合适频率响应的电容器。

3.3 连接方式RC吸收电路的连接方式有两种常见的形式:串联和并联。

•串联连接方式:电阻和电容器依次串联连接,适用于较高频率的干扰信号抑制。

•并联连接方式:电阻和电容器同时与干扰信号相连,适用于较低频率的干扰信号抑制。

选择串联连接方式还是并联连接方式需要根据具体应用场景和干扰信号频率特性进行判断。

基于开关电源的尖峰吸收电路设计

基于开关电源的尖峰吸收电路设计

第 1卷 2
第 1 期 1
电子元 嚣 件 盔 用
Elc rn cCo o e t De ieAp l ai n e t i mp n n & o vc p i t s c o
Vo .2 No 1 1 .1 1
NO . 2 0 V 01
2 1年 1月 00 1
积 在 寄生 电感 中的能量 将 通过 开关 的寄生 电容充
收 电路 。二极 管 反 向恢 复 时 ,电压 浪 涌产 生 机 理 与开 关断 开 时相 同 ,因此 ,这种 吸 收 电路 也 适 用 于二 极 管 电路 。本 文 介 绍 了R C、R D、L C C等 吸 收 电路 ,这 些 吸 收 电路 的基 本工 作 原 理就 是 在 开 关 断 开时 为开 关 提供 旁路 ,以 吸收 蓄 积在 寄 生 电 感 中 的能量 ,并使 开关 电压 被钳 位 ,从 而 抑 制 浪
第 2 0 第 1 期 1 卷 年 1 2 0 11 1 月
避钎寥尝
V1 o1 o1 N. . 1 2
NO .201 V 0
d i 03 6 /i n1 6 - 7 5 0 01 .1 o: .9 9 .s .5 3 4 9 . 1 .1 7 1 js 2 0
基于开关 电源 的尖峰吸 收电路 设计

: ‘
。。
Cs
Rs
_ {





图 l RC吸 收 网 络 电 路
浪 涌 的最有 效 方法 是采 用 零 电压 开 关 电路 。另一
方 面 ,开关 断 开 的 电压 浪 涌 与二极 管反 向恢 复 的
吸 收 电阻对 吸 收 电容充 电。 这样 ,由 于吸 收 电阻

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。

开关电源中的全部缓冲吸收电路解析

开关电源中的全部缓冲吸收电路解析

基本拓扑电路上一般没有吸收缓冲电路,实际电路上一般有吸收缓冲电路,吸收与缓冲是工程需要,不是拓扑需要。

吸收与缓冲的功效:●防止器件损坏,吸收防止电压击穿,缓冲防止电流击穿●使功率器件远离危险工作区,从而提高可靠性●降低(开关)器件损耗,或者实现某种程度的关软开●降低di/dt和dv/dt,降低振铃,改善EMI品质●提高效率(提高效率是可能的,但弄不好也可能降低效率)也就是说,防止器件损坏只是吸收与缓冲的功效之一,其他功效也是很有价值的。

吸收吸收是对电压尖峰而言。

电压尖峰的成因:●电压尖峰是电感续流引起的。

●引起电压尖峰的电感可能是:变压器漏感、线路分布电感、器件等效模型中的感性成分等。

●引起电压尖峰的电流可能是:拓扑电流、二极管反向恢复电流、不恰当的谐振电流等。

减少电压尖峰的主要措施是:●减少可能引起电压尖峰的电感,比如漏感、布线电感等●减少可能引起电压尖峰的电流,比如二极管反向恢复电流等●如果可能的话,将上述电感能量转移到别处。

●采取上述措施后电压尖峰仍然不能接受,最后才考虑吸收。

吸收是不得已的技术措施拓扑吸将开关管Q1、拓扑续流二极管D1和一个无损的拓扑电容C2组成一个在布线上尽可能简短的吸收回路。

拓扑吸收的特点:●同时将Q1、D1的电压尖峰、振铃减少到最低程度。

●拓扑吸收是无损吸收,效率较高。

●吸收电容C2可以在大范围内取值。

●拓扑吸收是硬开关,因为拓扑是硬开关。

体二极管反向恢复吸收开关器件的体二极管的反向恢复特性,在关断电压的上升沿发挥作用,有降低电压尖峰的吸收效应。

RC 吸收●RC吸收的本质是阻尼吸收。

●有人认为R 是限流作用,C是吸收。

实际情况刚好相反。

●电阻R 的最重要作用是产生阻尼,吸收电压尖峰的谐振能量,是功率器件。

●电容C的作用也并不是电压吸收,而是为R阻尼提供能量通道。

●RC吸收并联于谐振回路上,C提供谐振能量通道,C 的大小决定吸收程度,最终目的是使R形成功率吸收。

●对应一个特定的吸收环境和一个特定大小的电容C,有一个最合适大小的电阻R,形成最大的阻尼、获得最低的电压尖峰。

开关电源RCD吸收电路解析

开关电源RCD吸收电路解析

开关电源RCD吸收电路解析RCD电路在电源中能够较大程度的吸收电阻,从而起到降低损耗的作用。

但是开关电源当中的RCD吸收电路较为复杂,如果想要新手在短时间内掌握是比较困难的,所以本文就将对开关电源当中的RCD吸收设计进行讲解,希望能对大家有所帮助。

MOS电压尖峰的吸收电路有很多种,比如RCD,RDTVS,RCD TVS等,但常用的是前两者,所以本文将着重讲一下前面两种形式的参数设计。

即如下图形式:开始设计电路参数之前,我们先定义一下变量含义以便下面描述:Lr:初级漏感电感量:Vcmax、Vcmin、Vcavg、△Vc:RCD中C(如上图1种的C1)两端的峰值电压,谷底电压,平均电压,峰值电压和谷底电压的差值,(由定义有,△Vc=Vcmax-Vcmin:Vcavg=Vcmin △Vc/2)Vtvs:如上图2中的TVS的击穿电压。

f:开关电源的工作频率(已知)Ipk:变压器初级峰值电流(关于Ipk的确定,我们在设计变压器时已定下,当然也要在低压满载情况下实测,某些IC自带限流点则简单点)Vdsmax:主开关管MOS的最大额定电压。

Vor:次级反射到初级的反射电压。

有了以上变量定义,下面我们开始转入正题:1、测量主变压器的初级漏感电感量Lr这两种钳位电路均是为了吸收漏感的能量以降低主开关管的电压应力,既然是吸收漏感的能量,显然我们要知道变压器的漏感能量有多大。

然而,需要知道漏感能量有多大,需要知道漏感多大,因此第一步我们就要测量变压器的漏感Lr。

2、计算漏感能量EE=1/2*Lr*Ipk23、确定Vcmax或Vtvs一般我们至少要给MOS电压应力留有10%的裕量,保守情况留有20%的裕量,尤其是没有软启动切功率相对较大的电源里,这里我们取20%的裕量。

所以就有Vcmax(Vtvs)=80%*Vdsmax-√2*Vinmax。

4、确定△Vc,Vcavg,Vcmin(TVS方案无此步骤)RCD电路中C1两端电压是变化的,主开关关断时漏感能量迅速将其充电至Vcmax,然后通过R慢慢放电到Vcmin。

基于开关电源电磁兼容CS101项目解决方案

基于开关电源电磁兼容CS101项目解决方案

研制开发基于开关电源电磁兼容CS101张俊波(贵州航天林泉电机有限公司,贵州贵阳不通过的情况,结合工程实践经验分析了开关电源自激振荡的原因,给出电路解决方案。

通过电磁兼容摸底试验,开机状态和稳定状态下的电应力分析以及电磁兼容试验条件下的电电路参数,并给出结构方案,具有实用价值和借鉴意义。

电路EMC CS101 Project Solution Based on Switching Power SupplyZHANG JunboGuizhou Aerospace Linquan Motor Co.,Ltd.,Guiyang101in switching powerexcitation oscillation is analyzed in combination with engineering practice experience, and the RC circuit solution iscompatibility test,the electricalstate, and the circuit simulation under the electromagnetic compatibility test condition图1 CS101测试布置图结合图1和图2,开关电源CS101是在输入电源线注入尖峰电压信号,采取的是耦合变压器注入方式,试验模拟等效电路如图3所示。

图3中,T为尖峰电压注入耦合变压器,Lm为耦合变压器自身等效电感,电感量约为1.0 mH。

1.2 开关电源CS101试验情况开关电源输入电压为28 V±8 V,输入额定功率约为130 W,输出为多路DC-DC,输出功率约为92 W。

在试验电路连接完后未注入尖峰电压前对开关电源进行测试,开关电源工作情况如下。

一是输入电压为28 V、输入电流为0.43 A时开关电源工作正常;二是输入电压为28 V、输入电流为1 A时开关电源工作正常;三是输入电压为28 V、输入电流为2 A时开关电源工作正常;四是输入电压为28 V、输入电流为3 A时开关电源工作正常;五是输入电压为28 V、输入电流时开关电源自激振荡,工作不正常。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

基于开关电源的尖峰吸收电路
 引言
开关电源的主元件大都有寄生电感与电容,寄生电容Cp一般都与开关元件或二极管并联,而寄生电感L通常与其串联。

由于这些寄生电容与电感的作用,开关元件在通断工作时,往往会产生较大的电压浪涌与电流浪涌。

开关的通断与二极管反向恢复时都要产生较大电流浪涌与电压浪涌。

而抑制开关接通时电流浪涌的最有效方法是采用零电压开关电路。

另一方面,开关断开的电压浪涌与二极管反向恢复的电压浪涌可能会损坏半导体元件,同时也是产生噪声的原因。

为此,开关断开时,就需要采用吸收电路。

二极管反向恢复时,电压浪涌产生机理与开关断开时相同,因此,这种吸收电路也适用于二极管电路。

本文介绍了RC、RCD、LC等吸收电路,这些吸收电路的基本工作原理就是在开关断开时为开关提供旁路,以吸收蓄积在寄生电感中的能量,并使开关电压被钳位,从而抑制浪涌电流。

1 RC吸收电路。

相关文档
最新文档