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解析開關電源中的緩沖吸收電路(三)

來源:東莞市成良智能科技   發(fā)布時間:2019-11-04   點擊量:1047


開關電源中的緩沖吸收電路之無源無損緩沖吸收
如果緩沖電感本身是無損的(非飽和電感),而其電感儲能又是經(jīng)過無損吸收的方式處理的,即構(gòu)成無源無損緩沖吸收電路,實際上這也是無源軟開關電路。
緩沖電感的存在延遲和削弱的開通沖擊電流,實現(xiàn)了一定程度的軟開通。無損吸收電路的存在延遲和降低了關斷電壓的dv/dt,實現(xiàn)了一定程度的軟關斷。實現(xiàn)無源軟開關的條件與無損吸收大致相同。并不是所有拓撲都能夠搭建出一個無源軟開關電路。因此除了經(jīng)典的電路外,很多無源軟開關電路都是被專利的熱門。
開關電源中的緩沖吸收電路無源無損軟開關電路效率明顯高于其他緩沖吸收方式,與有源軟開關電路效率相差無幾。因此只要能夠?qū)崿F(xiàn)無源軟開關的電路,可不必采用有源軟開關。吸收緩沖電路性能對比

開關電源中的緩沖吸收電路濾波緩沖
電路中的電解電容一般具有較大的ESR(典型值是百毫歐姆數(shù)量級),這引起兩方面問題:一是濾波效果大打折扣;二是紋波電流在ESR上產(chǎn)生較大損耗,這不僅降低效率,而且由于電解電容發(fā)熱直接導致的可靠性和壽命問題。一般方法是在開關電源之電解電容上并聯(lián)高頻無損電容,而事實上,這一方法并不能使上述問題獲得根本的改變,這是由于高頻無損電容在開關電源常用頻率范圍內(nèi)仍然存在較大的阻抗的緣故。
提出的辦法是:用開關電源之電感將電解和CBB分開,CBB位于高頻紋波電流側(cè),電解位于直流(工頻)側(cè),各自承擔對應的濾波任務。

設計原則:Π形濾波網(wǎng)絡的諧振頻率Fn應該錯開PWM頻率Fp??扇p=(1.5~2)Fn 。這一設計思想可以延伸到直流母線濾波的雙向緩沖,或者其他有較大濾波應力的電路結(jié)構(gòu)。開關電源中的緩沖吸收電路振鈴的危害:
MEI測試在振鈴頻率容易超標。振鈴將引起振鈴回路的損耗,造成器件發(fā)熱和降低效率。振鈴電壓幅度超過臨界值將引起振鈴電流,破環(huán)電路正常工況,效率大幅度降低。

開關電源中的緩沖吸收電路振鈴的成因:
振鈴多半是由結(jié)電容和某個等效電感的諧振產(chǎn)生的。對于一個特定頻率的振鈴,總可以找到原因。電容和電感可以確定一個頻率,而頻率可以觀察獲得。電容多半是某個器件的結(jié)電容,電感則可能是漏感。振鈴最容易在無損(無電阻的)回路發(fā)生。

開關電源中的緩沖吸收電路振鈴的抑制:
磁珠吸收,只要磁珠在振鈴頻率表現(xiàn)為電阻,即可大幅度吸收振鈴能量,但是不恰當?shù)拇胖橐部赡茉黾诱疋彙?/span>
RC 吸收,其中C可與振鈴(結(jié))電容大致相當,R 按RC吸收原則選取。改變諧振頻率,特別地,輸入輸出濾波回路設計不當也可能產(chǎn)生諧振,也需要調(diào)整諧振頻率或者其他措施予以規(guī)避。

開關電源中的緩沖吸收電路RCD吸收能量回收電路
只要將吸收電路的正程和逆程回路分開,形成相對0 電位的正負電流通道,就能夠獲得正負電壓輸出。其設計要點為:RCD吸收電路參數(shù)應主要滿足主電路吸收需要,不建議采用增加吸收功率的方式增加直流輸出功率。

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