緩沖網絡工作原理 |
緩沖網絡(經常是由損耗型的電阻、電容和二極管網絡組成的網絡)是并聯在高壓開關器件和整流二極管兩端的,用來減少由開關器件導通或關斷而產生的開關應力與電磁干擾問題。 當用到雙極型晶體管時,緩沖網絡就用來提供一個“負載線整形”功能,確保副邊擊穿反向偏壓以及安全工作區的限定值不被超越。在離線式反激變換器中,當交流137V的倍壓電壓加到整流電路或是雙輸入電壓電路的交流250V橋式整流電路中時,反激電壓很容易就可以超過800V,所以緩沖網絡的用途特別重要。
具有負載線整形的緩沖電路 在圖中顯示了傳統單端輸出反激變換器的基本電路,它包括由Q1驅動的P1、帶有漏感能量恢復繞組的P2以及二極管D,緩沖網絡由元件D、C1和R1組成,它并聯在Q1的集電極與發射極之間,圖中顯示的是在這個電路中所期望的電壓和電流波形。如果要求有“負載線整形”功能,那么緩沖網絡元器件的主要功能是在Q1關斷期間為維持變壓器原邊感應電流IP提供一個交流通路。由于該緩沖網絡的存在,在關斷Q1時就不會在Q1的集電極形成一個大電壓,Q1集電極的實際電壓值主要與分流電流I。的幅值、緩沖電容C1的值以及Q1的關斷時間t2-t1有關。如果沒有這個緩沖網絡,Q1上的電壓降將非常大,它由有效的初極漏感以及關斷電流的變化率di/dt來決定,在關斯沿,緩沖網絡降低了集電極電壓的變化率,因此也就減少了射頻干擾問題。
工作原理 穩定狀態下,Q1關斷期間的工作過程如下。 見圖,在t1時刻Q1開始關斷時T1中的原邊電感與漏感將使變壓器原邊繞組中的原邊電流Ip保持不變。這將導致Q1的集電極電壓從t1到t2會上升,原邊電流分出部分電流1到D1和C1,使C1在此時充電。因此,流過Q1的電流下降,電感強迫分流電流I,流過二極管D1給C1充電。如果晶體管D1在有利的情況下快速關斷,那么集電極電壓的變化率dVc/dt將只與原來的集電極電流Ip以及C1的電容值有關。
當Q1關斷后,恒定電流充電使集電極電壓線性增大,直到在t3時刻達到反向鉗位電壓2V,這時D也導通。在t1時刻之后不久(該延時時間與原邊副邊漏感的大小有關),副邊繞組的輸出電壓就會增大到與輸出電容上的電壓值相等。這時反激電流將會從原邊變換到副邊電路,該電流是以一定的速率(由副邊漏感與通過D2、C2的外部回路電感決定)建立起來的(在t3-t4內)。 實際上,Q1不會馬上關斷,因此,要避免發生二次擊穿,應該合理選擇緩沖網絡,在集電極電流變為零之前,使Q1集電極電壓不會超過Vceo。 如果不使用緩沖網絡,圖中顯示相對較高的邊沿損耗和二次擊穿負載線的應力。如果使用合適的緩沖網絡,便可獲得圖所示更好的關斷波形。
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| 發布時間:2018.09.14 來源:電源適配器廠家 |
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