RC缓冲电路的优化设计

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sic-mosfet开关模块rc缓冲吸收电路的参数优化设计

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数优化设计
Sic-MOSFET开关模块RC缓冲吸收电路的参数优化设计需要考虑以下几个方面:
1. 选择合适的RC参数:
RC缓冲电路由电阻和电容组成,其作用是在开关过程中平滑电压和电流,提高开关的稳定性。

在选择RC参数时,需要考虑负载特性、工作频率、电源电压等因素,以确保电路的稳定性和可靠性。

2. 考虑电源和负载的匹配:
RC缓冲电路的参数设计还需要考虑电源和负载的匹配,确保电路能够适应不同的工作条件。

在参数设计时,需要根据负载的特性和工作频率选择合适的电容和电阻值,以达到最佳的匹配效果。

3. 注意电路结构的布局:
在设计RC缓冲电路时,需要注意电路结构的布局,避免干扰和噪声的影响。

合理的布局可以减少电路中的损耗和干扰,提高电路的稳定性和可靠性。

总之,RC缓冲吸收电路的参数优化设计是一个全面考虑负载特性、电源电压、工作频率等多种因素的过程,需要综合考虑不同因素,以达到最优的设计效果。

用于功率开关的电阻-电容(RC)缓冲电路设计

用于功率开关的电阻-电容(RC)缓冲电路设计

用于功率开关的电阻-电容(RC)缓冲电路设计文章出处:电子产品世界发布时间:2015/10/09 | 96 次阅读功率开关是所有功率转换器的核心组件。

功率开关的工作性能直接决定了产品的可靠性和效率。

若要提升功率转换器开关电路的性能,可在功率开关上部署缓冲器,抑制电压尖峰,并减幅开关断开时电路电感产生的振铃。

正确设计缓冲器可提升可靠性和效率,并降低EMI。

在各种不同类型的缓冲器中,电阻电容(RC)缓冲器是最受欢迎的缓冲器电路。

本文介绍功率开关为何需要使用缓冲器。

此外还提供一些实用小技巧,助您实现最优缓冲器设计。

图1:四种基本的功率开关电路有多种不同的拓扑用于功率转换器、电机驱动器和电灯镇流器中。

图1显示四种基本的功率开关电路。

在所有四种基本电路中——事实上在大部分功率开关电路中——蓝线以内表示的是同样的开关二极管电感网络。

该网络在所有这些电路中均具有相同的特性。

因此,可利用图2中的简化电路进行开关瞬变时针对功率开关的开关性能分析。

由于开关瞬变期间,电感电流几乎不变,因此采用电流源代替电感,如图所示。

该电路的理想电压和电流开关波形同样如图2所示。

图2 简化的功率开关电路及其理想开关波形MOSFET开关关断时,它两端的电压将上升。

然而,电流IL将继续流过MOSFET,直到开关电压到达Vol。

二极管导通后,电流IL开始下降。

MOSFET 开关导通时,情况相反,如图所示。

这类开关称为“硬开关”。

开关瞬变期间,必须同时支持最大电压和最大电流。

因此,这种“硬开关”会使MOSFET开关承受高电压应力。

图3 MOSFET开关关断瞬变时的电压过冲在实际电路中,开关应力要高得多,因为存在寄生电感(Lp)和寄生电容(Cp),如图4所示。

由于PCB布局与走线,Cp包含开关输出电容和杂散电容。

Lp包含PCB路由寄生电感和MOSFET引线电感。

这些来自功率器件的寄生电感和电容组成滤波器,并在关断瞬变发生后立即产生谐振,从而将过量电压振铃叠加到器件上,如图3所示。

开关电源中RC缓冲电路的设计

开关电源中RC缓冲电路的设计

开关电源中RC缓冲电路的设计
O 引言
 在带变压器的开关电源拓扑中,开关管关断时,电压和电流的重叠引起的损耗是开关电源损耗的主要部分,同时,由于电路中存在杂散电感和杂散电容,在功率开关管关断时,电路中也会出现过电压并且产生振荡。

如果尖峰电压过高,就会损坏开关管。

同时,振荡的存在也会使输出纹波增大。

为了降低关断损耗和尖峰电压,需要在开关管两端并联缓冲电路以改善电路的性能。

 缓冲电路的主要作用有:一是减少导通或关断损耗;二是降低电压或电流尖峰;三是降低dV/dt或dI/dt。

由于MOSFET管的电流下降速度很快,所以它的关断损耗很小。

虽然MOSFET管依然使用关断缓冲电路,但它的作用不是减少关断损耗,而是降低变压器漏感尖峰电压。

本文主要针对MOSFET管的关断缓冲电路来进行讨论。

 1 RC缓冲电路设计
 在设计RC缓冲电路时,必须熟悉主电路所采用的拓扑结构情况。

图l所示是由RC组成的正激变换器的缓冲电路。

图中,当Q关断时,集电极电压开始上升到2Vdc,而电容C限制了集电极电压的上升速度,同时减小了上升电压和下降电流的重叠,从而减低了开关管Q的损耗。

而在下次开关关断之前,C必须将已经充满的电压2Vdc放完,放电路径为C、Q、R。

电压关断型缓冲器(RCD Snubber)的基本类型及其工作原理

电压关断型缓冲器(RCD Snubber)的基本类型及其工作原理

本文较深入地讨论了两种常用模式的RCD Snubber电路:抑制电压上升率模式与电压钳位模式,详细分析了其各自的工作原理,给出了相应的计算公式,最后通过实验提出了电路的优化设计方法。

RCD Snubber电路的基本类型及其工作原理RCD Snubber是一种能耗式电压关断型缓冲器,分为抑制电压上升率模式和电压钳位模式两种类型,习惯上前者称为RCD Snubber电路,而后者则称为RCD Clamp电路。

为了分析方便,以下的分析或举例均针对反激电路拓扑,开关器件为功率MOSFET。

图1 常用的RCD Snubber电路抑制电压上升率模式对于功率MOSFET来讲,其电流下降的速度较GTR或IGBT快得多,其关断损耗的数值要比GTR或IGBT小,但是这个损耗对整个小功率的电源系统也是不容忽视的。

因此提出了抑制电压上升率的RCD Snubber。

如图1所示,在开关管关断瞬间,反激变压器的漏感电流需要按原初始方向继续流动,该电流将分成两路:一路在逐渐关断的开关管继续流动;另一路通过Snubber电路的二极管Ds向电容Cs充电。

由于Cs上的电压不能突变,因而降低了开关管关断电压上升的速率,并把开关管的关断功率损耗转移到了Snubber电路。

如果Cs足够大,开关管电压的上升及其电流的下降所形成的交叉区域将会进一步降低,可以进一步降低开关管的关断损耗。

但是Cs的取值也不能过大,因为在每一个关断期间的起始点(也就是开通期间的结束点),Cs必须放尽电荷以对电压上升率进行有效的抑制;而在关断期间的结束点,Cs虽然能降低开关管电压的上升时间,但其端电压最终会达到()(为忽略漏感时的电压尖峰,为次级对初级的反射电压)。

关管导通的瞬间,Cs将通过电阻Rs与M所形成的回路来放电。

Snubber的放电电流将流过开关管,会产生电流突波,并且如果某个时刻占空比变窄,电容将不能放尽电荷而不能达到降低关断损耗的目的。

可见,Snubber电路仅在开关过渡瞬间工作,降低了开关管的损耗,提高了电路的可靠性,电压上升率的减慢也降低了高频电磁干扰。

高频电源模块缓冲电路优化探讨

高频电源模块缓冲电路优化探讨

高频电源模块缓冲电路优化探讨
1 副边整流的反向复原过程
事实上已导通的二极管在骤然加上反向的一段时光内,下降到零以后,它并不立即停止导通,还处于反向低阻状态。

此时在反向电压作用下,载流子进入复合过程,于是在反方向继续流过电流;当载流子复合完毕,反向电流才快速衰减到零。

这个阶段就是二极管的反向复原过程,1所示。

在反向电流衰减过程中,产生剧烈的过渡过程,它在关断元件两端产生极高的过电压,即换流过电压;另外,因电流衰减时在关断元件上同时存在电流与电压,在元件中瞬时产生极大的功率,即所谓关断功率。

二极管振荡的等效电路2所示。

图中,Lk为的漏感,Lp为二极管的串联寄生,Cp为二极管的并联寄生,VD为抱负二极管。

当副边电压为零时,在全桥整流器中四个二极管所有导通,输出滤波电感电流处于自然续流状态。

而当副边电压变幻为高电压U2时,整流桥中有两只二极管要关断,两只二极管继续导通。

这时变压器的漏感和整流管的串联寄生电感Lp就开头与整流管的并联寄生电容Cp之间产生寄生振荡。

二极管电流与电压波形呈指数衰减的高频振荡波形,在二极管关断眨眼会产生很高反向电压浪涌。

它的存在不但增强了二极管的功耗,而且也对输出电能质量产生很大影响。

特殊是在大功率应用中,巨大的电压尖峰很有可能造成二极管的过压击穿。

因此在设计中应予以特殊关注。

2 减小电压尖峰的对策
整流二极管的反向复原时光除由器件本身的性能打算外,还受许多电路因素的影响。

包括其导通时流过的正向电流的大小、正向电流的下降速率、反向电压的大小以及反向电压的升高速率等。

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RC缓冲电路snubber设计原理教学内容

RC缓冲电路snubber设计原理教学内容

R C缓冲电路s n u b b e r设计原理RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲 snubber 设计Snubber 用在开关之间,图 4 显示了 RC snubber 的结构图,用 RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。

我们可以轻松选择一个snubber Rs , Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速 snubber 设计,为了达到 Cs 〉 Cp ,一个比较好的选择是 Cs 选择两倍大小的 Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的 LAYOUT 布板电容,对于 Rs ,我们选择的标准是 Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向 Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。

消耗在 Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。

下式表示了储存在电容上的能量。

当电容 Cs 充放电的过程中,能量在电阻 Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。

如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用 IRF740 ,额定工作电流时 Io=5A , Eo=160V , IRF740 的 Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍 Cp 值大概 420pF 左右,我们选择一个 500V 的 mike snubber 电容,标准的容值有 390 和 470pF ,我们选择比价接近的 390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率 fs 设为 100kHz 的话, Pdiss 大概为 1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为 Rs 。

如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加 Cs ,或则使用如下的优化设计方法。

优化的 RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是 W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。

RC缓冲电路snubber设计基本知识

RC缓冲电路snubber设计基本知识

RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲snubber 设计Snubber 用在开关之间,图4 显示了RC snubber 的结构图,用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。

我们可以轻松选择一个snubber Rs ,Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速snubber 设计,为了达到Cs 〉Cp ,一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容,对于Rs ,我们选择的标准是Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。

消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。

下式表示了储存在电容上的能量。

当电容Cs 充放电的过程中,能量在电阻Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。

如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用IRF740 ,额定工作电流时Io=5A ,Eo=160V ,IRF740 的Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍Cp 值大概420pF 左右,我们选择一个500V 的mike snubber 电容,标准的容值有390 和470pF ,我们选择比价接近的390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率fs 设为100kHz 的话,Pdiss 大概为1W 左右,选择一个寄生电感非常小的2 W 的碳膜电阻作为Rs 。

如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加Cs ,或则使用如下的优化设计方法。

优化的RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。

Q128-电源优化设计资料-RC吸收设计

Q128-电源优化设计资料-RC吸收设计

C越大,会带来越大的损耗,而且当R阻尼不够时,反而会引起严重震荡。

但是C太小,吸收尖峰的能力却不够。

我翻遍了网上的文章,基本确定方式,就是你上面所说的,测量加计算,再调试的办法。

是个折中的选择。

比较通用简单的设计办法是:在没有加吸收之前,测试震荡频率,假如频率是f,那么开始并电容,并了电容震荡频率自然下降,那么并多少电容呢?并了电容C之后让震荡频率变为原来的一半,就是0.5f。

这样就可以根据以上参数算出引起震荡的另外一个参数,电感L。

最后取R=(L/C)开根号。

关于RC是否能提升效率,我以前也认为不行,但偶尔有次看了一篇论文,说RC能提高效率。

为此,专门找了台电源,做实验,在使用了很多RC参数发现,在某些RC参数下,电源效率确实提高了一丁点。

反复实验,证实了这一点,但这参数,并不和上面的方法确定的参数完全吻合。

我實際上遇到的狀況供大家參考1. 變壓器設計太爛時,漏感太大,再重的Snubber都收不了2. Snubber提高效率只針對輕載或空載,畢竟那麼小的東西所佔比例有限3. 收掉Diode上振鈴是一回事, EMI Radiation又是另一回事,有一次R=10 ~22 ohm在振鈴上差異不大,因為Diode耐壓很足,心想算了隨便放吧,後來EMI Radiation發現22 ohm效果比我使用10 ohm再串Bead Core好多了给你个我这边的测试波形1,个人认为效率不是绝对的。

我刚开始进入电源这个行业的时候,最在乎的就是效率这个指标了。

但时间长了,对效率开始变得比较迟钝了。

我觉得要从电源的整体指标去看了。

电磁兼容、稳定与可靠更重要。

特别是对小功率电源来说,效率似乎更不是那么重要。

2,次级整流二极管的损耗主要体现在两个方面,一是导通损耗,二是反向恢复。

从导通损耗的角度来看,耐压比较低的二极管,导通压降也比较低。

也就是说,选择二极管的时候,耐压在保证够用的情况下,不要选的过高。

另外,PN结随着温度上升,压降会降低,那么是不是意味着,在保证二极管结温安全的前提下,不妨让结温维持在比较高的温度,散热不要做的过分的好?二极管开关时,反向电流有两个来源,一是结电容电流,二是反向恢复电流。

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矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

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