開關(guān)電源的尖峰吸收電路

1、摘要： 為了 防止開關(guān)電源（開關(guān) 電源是利用現(xiàn)代電力電子技 術(shù)，控制開關(guān)管開通和關(guān)斷的 時(shí)間 比率，維持穩(wěn)定輸 出電壓 的一種電源，開關(guān)電源一般由 脈沖寬度調(diào)制（PWM）控制IC 和 MOSFET構(gòu)成）系統(tǒng)中的高速 開關(guān)電路存在的分布電感與電 容在二極管蓄積電荷的影響下 產(chǎn)生浪涌電壓與噪聲。文中通 過采用RC或LC吸收電路對(duì)二 極管蓄積電荷產(chǎn)生的浪涌電壓 采用晶石玆芯牙口矢巨形石玆芯進(jìn)冇" 磁吸收， 從而解決了開關(guān)電源浪涌電流的產(chǎn)生以及抑制問題。時(shí)間:2021.03. 03創(chuàng)作：歐陽學(xué)0 31*開關(guān)電源的主元件大都有寄生電感與電容，寄生電 容 Cp 一般都與開關(guān)元件或二極管并耳關(guān)，而

2、寄生電感 L 通常與其串聯(lián)。由于這些寄生電容與電感的作用，開關(guān) 元件在通斷工作時(shí)，往往會(huì)產(chǎn)生較大的電壓浪涌與電流 浪涌。開關(guān)的通斷與二極管反向恢復(fù)時(shí)都要產(chǎn)生較大電流 浪涌與電壓浪涌。而抑制開關(guān)接通時(shí)電流浪涌的最有效 方法是采用零電壓開關(guān)電路。另一方面，開關(guān)斷開的電 壓浪涌 與二極管反向 恢復(fù)的 電壓浪涌可能會(huì)損壞半導(dǎo)體 元件，同時(shí)也是產(chǎn)生噪聲的原因。為此，開關(guān)斷開 時(shí)，就需要采用吸收電路。二極管反向恢復(fù)時(shí)，電壓 浪涌產(chǎn)生機(jī)理與開關(guān)斷開時(shí)相同，因此，這種吸收電 路也適用于二極管電路。本文介紹了 RC、RCD、LC等 吸收電路，這些吸收電路的基本工作原理就是在開關(guān)斷 開時(shí)為開關(guān)提供旁路，以吸收蓄積

3、在寄生電感中的能 量，并使開關(guān)電壓被鉗位，從而抑制浪涌電流。1 RC吸收電路圖1所示是一個(gè) RC 吸收網(wǎng)絡(luò)的電路圖。它是電阻Rs與電容 Cs串聯(lián)的一種電路，同時(shí)與開關(guān)并耳關(guān)連接的 結(jié)構(gòu)。若開關(guān)斷開，蓄積在寄生電感中的能量對(duì)開關(guān)的 寄生電容充電的同時(shí)，也會(huì)通過吸收電阻對(duì)吸收電容充 電。這樣，由于吸收電阻的作用，其阻抗將變大，那 么，吸收電容也就等效地增加了開關(guān)的并聯(lián)電容的容 量，從而抑制開關(guān)斷開的電壓浪涌。而在開關(guān)接通時(shí)， 吸收電容又通過開關(guān)放電，此時(shí)，其放電電流將披吸 收電阻所限制。圖1 RC吸收網(wǎng)絡(luò)電路。2 RCD吸收電路本文給出的 RCD 吸收電路如圖2所示，它由電阻 Rs、電容Cs和二極

4、管VDs構(gòu)成，其中電阻Rs也可以 與二極管VDs并聯(lián)連接。若開關(guān)斷開，蓄積在寄生電 感中的能量將通過開關(guān)的寄生電容充電，開關(guān)電壓上 升。其電壓上升到吸收電容的電壓時(shí)，吸收二極管導(dǎo) 通，從而T吏開關(guān)電壓披吸收二極管所鉗位（約為1 V左 右），同時(shí)寄生電感中蓄積的能量也對(duì)吸收電容充電。 開關(guān)接通期間，吸收電容則通過電阻放電。圖2 RCD吸收網(wǎng)絡(luò)。采用RC和 RCD吸收電路也可以對(duì)變壓器消石玆， 而不必另設(shè)變壓器繞組與二極管組成的去石玆電路。變壓 器的勵(lì)磁能量都會(huì)在吸收電阻中消耗掉。RC與 RCD 吸 收電路不僅可以消耗變壓器漏感中蓄積的芳2量，而且也 能消耗變壓器勵(lì)磁能量，因此，這種方式同時(shí)降低了

5、變 換器的變換效率。由于 RCD 吸收電路是通過二極管對(duì)開關(guān)電壓鉗 位，效果要比RC好，同時(shí)，它也可以釆用較大電 阻，但能量損耗也比RC小。3LC吸收電路（LC電路是由電容、電感、電阻等元 件和電子器件組成的能夠產(chǎn)生振蕩電流或具有濾波作用 的電路，由電感線圈L和電容器 C相連而成的LC電路 是最簡單的一種LC電路）LC吸收電路如圖3所示，它由Ls、Cs、VDsl和 VDs2構(gòu)成。若開關(guān)斷開，蓄積在漏磁或勵(lì)磁等電感中 的能量可通過 VDsl經(jīng)電容 Cs放電，使吸收電容 Cs電 壓反向，從而T吏變壓器由電容電壓消石玆。這期間，輸 入電壓與吸收電容的 電壓加到開關(guān)上的 電壓極性再次反 向。一般情況下，LC吸收電路不消耗能量。圖3 LC吸收網(wǎng)絡(luò)。4結(jié)束語要提高開關(guān)頻率，同時(shí)提高開關(guān)電源產(chǎn)品的質(zhì)量， 電壓浪涌與電流浪涌問題必須重點(diǎn)考慮。本文是在分析 了干擾產(chǎn)生機(jī)理以及經(jīng)過大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，提出了這 種行之有效的抑制 措施。因此，