电压关断型缓冲器(RCD Snubber)的基本类型及其工作原理

时间:2010-09-26来源:网络

  会发生高频谐振而使开关管DS两端电压升高,但是由于漏感产生的VSPIKE的能量能够及时转移到CC中,而使CC的端电压从次级反射电压VOR上升到最大值(VOR+VSPIKE);当开关管导通时,CC通过电阻RC放电,这样在下个周期开关管关断前,能够使得CC的端电压从(VOR+VSPIKE)恢复到VOR。这样,只要能够合理设置时间常数,就能保证在一个周期内将漏感转移到CC中的能量释放完毕。

  CC端电压在理想情况下基本上是恒定的,仅在充、放电时存在一个变化量VSPIKE。而漏感的电流始终和初级电流串联的,所以漏感电流的下降过程就是次级电流的上升过程。而漏感电流的下降过程是由RCD Clamp电路CC上的压降和反射电压VOR的差值决定的,差值越大电流下降就越快,能量传输也越快,因而效率会明显提高。所以,此时开关管DS的电压为(+VOR+VSPIKE)。这样漏感两端的电压将为VSPIKE(一般可取10V20V),如图3所示。由法拉第定律可知因漏感引起的初、次级能量传输的延迟时间为:(8)其中,IP为在开关管关断时电感的峰值电流。

  

  图3 关断瞬间开关管DS电压与其电流波形

  如果电路参数选择适当,RCD Clamp电路两端的电压尖峰将通过CC来吸收,并且需要达到能量平衡,因漏感而产生的能量将完全消耗在RC上。

  实验结果分析

  实验中采用一个输出功率为3.5W的反激式开关电源样机,其主要参数如下:

  PO=3.5W;VIN=220VAC;fs=43kHz;IP=0.1A;LP=6.63mH ;=871.3mH;NP=75;NS=12;次级对初级的反射电压,取VOR=80V。另取VSPIKE=20V;开关管选用SMP4N100,其tr=18ns。

  Snubber电路参数选择及相关波形图

  经计算得出:

  CS=2.143pF,RS=4.2k健?由于几pF的电容不容易得到,故可以用10个22pF的瓷介电容串联来等效代用。有RCD Snubber电容时,开关管两端的电压VDS波形见图4;无Snubber电容的VDS波形见图5。

  

  图4 有Clamp无Snubber的波形

  

  图5 Clamp+Snubber(2.2pF+4.2k)的波形

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关键词: 类型 及其 工作 原理 基本 Snubber 关断型 缓冲器 RCD

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