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开关电源RC接收电路图文阐发-KIA MOS管

信息来历:本站 日期:2022-06-15 

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开关电源RC接收电路图文阐发-KIA MOS管


下图图1,这是用MPS公司的MP020-5芯片搭建的AC-DC电路,这里测的是次级局部肖特基二极管两头的波形。肖特基二极管的最大的感化便是避免变压器低级线圈的瞬态反向脉冲经由过程次级线圈对后级电路形成打击,若是在芯片启动以后,后级肖特基二极管因为没法蒙受反向打击脉冲而形成短路,那末开关电源芯片会被刹时击穿。


这里我是用的变压器低级次级比值为1:3,而咱们普通的反向刹时脉冲约为700~1000V,乃至更多,咱们根现实测得的波形能够看出,次级线圈的最大反向脉冲电压为224V摆布。


咱们在良多的AC-DC电源计划中都能够看到肖特基二极管并联一个RC电路,可是咱们不晓得这两个元器件的值怎样去选,因为现实的设想中,咱们不必然会按照计划中请求去选用如出一辙的变压器;


就比方MPS020-5保举的变压器匝数比为1:11,可是斟酌到现实变压器的体积,咱们改成1:3,那末这个匝数比的转变会致使次级反向刹时脉冲的差别,那末对肖特基二极管的反向蒙受电压就有一个严酷的请求。


那末若何能让RC真实的起到感化而削减肖特基二极管的本钱,或说这个RC究竟起一个甚么感化?


开关电源 RC


开关电源 RC


阐发题目

从体系节制现实的角度动身,咱们将这个次级的电路停止模子化,如图。

开关电源 RC


这里因为电容具备开关电源开启刹时短路的性子,以是R12和R15的后级都被短路了,等效电容C0为E3、E5电容并联再与C2串连。


而电容串连的计较是等效为电阻并联的计较,即串连的电容越小,等效电容越小,以是咱们间接按最小的电容C2停止计较,即等效电容C0为1.2nF,电感为变压器的次级线圈,电阻R8(等效电阻为R0)为咱们须要测定的值。


按照基尔霍夫电压定律写出RLC串连谐振的微分方程,再停止拉普拉斯变更能够看出,这个模子咱们能够发明这是一个RLC串连谐振电路,在节制体系中这是一个典范的二阶体系,详细的公式推导见图。

开关电源 RC

这是一个典范的二阶持续体系,咱们再次审阅这个波形图图6能够发明,这是一个瞬态呼应图象。瞬态呼应即在开关电源开启的刹时发生的呼应。


二阶体系下,瞬态呼应首要表现为三种状况:欠阻尼、临界阻尼、过阻尼。


欠阻尼呼应的曲线图

开关电源 RC


欠阻尼因为阻尼不够,体系在呼应刹时会跨越稳态值,而后渐渐的经由过程振荡来跌落到稳态值,上图的曲线表现出来的便是欠阻尼的状况。也便是说,咱们的电压原来应当达不到224V,可是在一个惯性的感化下,体系在到达了不变值以后跨越了不变值,到达了一个最大值,而后渐渐落下保持在不变值的规模内。


临界阻尼呼应的曲线图

开关电源 RC


临界阻尼下因为阻尼方才够,体系在呼应刹时渐渐的回升到稳态值,不会发生惯性,咱们的所须要的便是如许一种波形。


RLC串连谐振的拉普拉斯变更公式推导如图

开关电源 RC


咱们经由过程电桥测得L的值为260mH,L的值为变压器次级线圈的电感值,C为1.2nF,带入求出电阻R为1658Ω。


测试考证

按照获得的现实值能够获得在1658欧姆摆布能够到达临界阻尼,因为现实中手边不1658欧姆的电阻,最大只要357欧姆,而焊盘只够放两个电阻串连,将两个357欧姆的电阻串连获得714欧姆的电阻,而后将电路停止测试,下图为测得的波形图。


能够看出体系在呼应刹时就很快的到达了稳态,而之前呈现的欠阻尼的打击脉冲也被消弭了,而反向电压也被胁迫在-156V,固然了这个阻值不能太大,在到达必然的值以后,体系会超出临界阻尼,这个电阻的选值是一个规模。


别的另有一个便是这里的电容也要尽可能的小,在nF级,若是太大会形成芯片爆炸。总的来讲,在肯定好RC的值以后,咱们能够有用的按捺次级反向脉冲因为惯性对肖特基二极管形成的更大的电压打击。如许做的益处能够让咱们懂得RC存在的来由,固然还能够节俭物料本钱。


之前利用的物料为SS320肖特基二极管,反向蒙受电压为200V,常常爆板,厥后利用了ES3G,反向蒙受电压为400V,固然能够用可是物料比拟贵。经由过程这类简略的方法能够更好的节俭本钱。


开关电源 RC



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