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電源開關管的過壓保護電路(圖文)

時間:2018-12-24 09:19:30來源:網絡 作者:admin 點擊:次
在單激式開關電源中，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，
    在單激式開關電源中，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，加到電源開關管的D、S極兩端，把電源開關管擊穿。
    為了防止電源開關管擊穿，圖7是一種抑制反激脈沖尖峰電壓，對電源開關管具有過壓保護作用的RCD尖峰脈沖吸收電路。之所以把它稱為RCD尖峰脈沖吸收電路，因圖中主要器件由R、C、D組成。
    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，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。
  

    在圖7中，當電源開關管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，最后將會失去吸收尖峰脈沖的作用。
    值得注意的是，當電源開關管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成正比的數值上，即：
   

    另外，由于開關管Q1兩端的等效分布電容Cds并不是一個純電容，而實際上是一個阻抗由小到大，其阻抗變化過程類似于電容充電的可變電阻，它只吸收能量，而不會釋放能量。
    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，適當選擇圖7中電容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。
    換一句話說，RCD尖峰脈沖吸收電路對開關管進行過壓保護，就是通過電容C和電阻R對流過電源開關管(Rds)的電流進行分流來實現的;RCD尖峰脈沖吸收電路，不但可以降低開關管漏極與源極兩端的峰值電壓，還可以降低開關管的損耗。容－源－電－子－網－為你提供技術支持

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