尖峰脉冲吸收电阻的计算 - 跟电源专家陶显芳学电源技术(完):RCD尖峰脉冲吸收电路参数计算举例

2012年12月13日 13:42 来源:电子发烧友网原创 作者:陶显芳 我要评论(0)

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  3、尖峰脉冲吸收电阻阻值的计算

  纹波电压 的大小与释放电阻R的大小还有关。一旦电容器的容量确定之后,释放电阻R的大小就可以根据(45)~(49)来计算。根据(38)式,电容器两端最高电压为:

  根据(46)式,电容器两端最低电压为:

  把(54)和(55)式的结果代入(49)式,即可求出RC的值:

 

 

 即:计算结果为:C = 4395P ; R = 4096 欧姆。

  试验结果表明,(53)和(59)式的计算结果是合理的。当开关变压器初级线圈的漏感为5%时,其反激输出电压的平均功率也为5%(Pa = 2.5W);由于电容器C两端电压的半波平均值为108V,由此可求得电阻R(4096 欧姆)损耗的功率为2.85W,与精确值2.5瓦相差0.35W。这正是把(36)式设为电容器取值范围下限,对应(53)和(59)所求得的结果,即由(59)所求得的结果还是一个保守的结果,但其离精确值已经非常近。

  当输入电压为最大值(AC260V)的时候,其占空比大约只有0.3左右,因此,电容器充电的时间要比放电的时间长很多;但在电容器还充电期间变压器初级线圈会出现断流,这相当于电容器会提前放电,其结果与占空比等于0.5时的结果基本相同。但做试验时,最好还是以输入电压为最大值时为准。如电阻R的值取得小些,相当于分流系数r降低,这对降低开关管的关断损耗是有好处的,因为,开关变压器漏感储存的磁能量,一部分是通过开关管关断时产生的损耗来释放的,另一部分则是通过RCD回路中的电容充电和电阻分流来进行释放;但电阻的阻值取得太小,又会从励磁电感线圈吸收能量,降低开关电源的工作效率。

  在反激式开关电源中,很多人用一个稳压二极管来代替RCD电路中的电阻和电容,用以对开关管进行过压保护,如图8所示。从原理上来说,这种方法对开关管的过压保护是非常有效的,但实践证明,这种保护方法可靠性很差。因为,当开关管关断时,1.95A(以上面计算结果为例)的电流流过150~200V的稳压二极管,其产生的瞬时功率高达290~390W,这么大的瞬时功率很容易使稳压二极管局部损伤,当损伤程度达到某个临界点后,就会产生热击穿,造成永久失效。

  另外,当稳压二极管还没击穿之前,它不会对开关管分流,从而大大增大开关管的管断损耗;并且,流过稳压二极管的电流还产生很大的电流突跳,很容易产生高频电磁辐射。因此,对开关管进行过压保护,在技术性能方面,选用RC要远远优于选用稳压二极管。

  减小开关变压器的漏感是提高开关电源工作效率和工作可靠性的最好方法,但这一点很少人注意。

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