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關于3D打印機開關電源開關管的過壓保護電路

來源：發(fā)布時間：2019-04-24 點擊量：1443

關于3D打印機開關電源開關管的過壓保護電路

大家了解了3D打印機開關電源等開關電源的幾個保護功能，本文來詳細說一下開關管對開關電源的過壓保護，無論是正激式還是反激式開關電源，都要求對電源開關管采取過壓保護，以防止當開關管突然關斷瞬間，開關變壓初級線圈產生的反激脈沖尖峰電壓與輸入電壓進行迭加后，加到開關管的D、S極兩端，把開關管擊穿。

3D打印機開關電源等開關電源的正激式與反激式的區(qū)別如下：
一、原理不同：
1、正激式開關電源是指使用正激高頻變壓器隔離耦合能.量的開關電源，與之對應的有反激式開關電源。
正激具體所指當開關管接通時，輸出變壓器充當介質直接耦合磁場能.量，電能轉化為磁能，磁能又轉化為電能，輸入輸出同時進行。
2、“反激”(FLY BACK)具體所指當開關管接通時，輸出變壓器充當電感，電能轉化為磁能，此時輸出回路無電流；相反，當開關管關斷時，輸出變壓器釋放能.量，磁能轉化為電能，輸出回路中有電流。
二、優(yōu)點不同
正激式開關電源優(yōu)點：功率比反激式開關電源大，輸出變壓器利用率高，適用于100W－300W的開關電源。
反擊式開關電源優(yōu)點：元器件少，電路簡單，成本低，體積小，可同時輸出多路互相隔離的電壓。
三、缺點不同
正激式開關電源缺點：需要增加反電動勢繞組，或拓補驅動，次級多加1個整流電感，成本高。
反激式開關電源缺點：開關管承受電壓高，輸出變壓器利用率低，不適合作大功率電源 EMI比較大。

為了分析方便，我們把開關變壓器等效成一個理想的(漏感等于0的)開關變壓器T與一個漏感Ls相串聯(lián)，把開關變壓器初級線圈N1產生勵磁作用的電感Lu稱為勵磁電感;分布電容Cs為開關變壓器初線圈的分布電容與次級線圈的分布電容等效到初線圈后，總的等效電容。

當 3D打印機開關電源等開關電源開關管Q1關斷時，開關變壓器初級線圈產生的反激電壓脈沖(包括漏感產生的反激電壓脈沖)將會與輸入電壓U迭加，同時加到電源開關管Q1的D、S極兩端，此時，整流二極管D將導通，并對C進行充電;C的作用就是把加到開關管D、S極兩端的尖峰脈沖電壓加以吸收，以防止開關管被尖峰脈沖電壓擊穿;而R的作用是把C吸收尖峰脈沖電壓產生的積累電荷泄放掉，為下一次尖峰脈沖的吸收做好準備，否則，經過多個尖峰脈沖電壓吸收之后，電容積累的電荷將會越來越多，其兩端電壓也會越來越高，將會失去吸收尖峰脈沖的作用。

值得注意的是，當 3D打印機開關電源等開關電源開關管Q1關斷時，由于變壓器次級線圈整流濾波電路D2和C2的接入，開關變壓器初、次級線圈的等效分布電容Cs相對于濾波電容C2來說，其作用將變得微不足道;此時，由于輸出電壓Uo通過變壓器初、次級線圈的耦合和反射作用，使得變壓器初級線圈產生的反電動勢電壓完全被鉗制在一個與次級輸出電壓Uo成正比的數(shù)值上.

當它兩端的電壓Uds高于電容C兩端的電壓之后，即，整流二極管D導通之后，分布電容Cds的作用就完全變成了一個分流電阻Rds。此時，流過電阻Rds的電流越大，開關管的損耗也越大，適當選擇電容C的容量和電阻R的阻值，可以減小流過電阻Rds(開關管關斷過程中的等效電阻)的電流，從而可以降低開關管的損耗。

以上就是關于3D打印機開關電源等開關電源開關管對電源的過壓保護，如果想了解更多資訊請關注成良電源官網，歡迎大家惠顧咨詢。

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