RC缓冲电路snubber设计原理
rcd缓冲电路的工作原理
rcd缓冲电路的工作原理RCD缓冲电路是一种常用的电路结构,可以在电路中起到缓冲作用。
它的工作原理是通过利用电容器和电阻器的特性,将输入信号进行处理,以实现对输出信号的平滑和稳定控制。
RCD缓冲电路中的R代表电阻器(Resistor),C代表电容器(Capacitor),D代表二极管(Diode)。
在这种电路中,电容器扮演着储存电荷的角色,而电阻器则用于限制电流的流动。
二极管起到了防止电流逆向流动的作用。
具体来说,当输入信号进入RCD缓冲电路时,首先经过一个电阻器,此时电阻器会限制电流的流动。
接着,电流进入电容器,电容器会将电荷储存起来,并且根据输入信号的变化情况,将电荷逐渐释放或储存,从而实现对输出信号的控制。
在这个过程中,二极管的作用是防止电流逆向流动。
当输入信号为正向电流时,二极管正常导通,电流可以流向电容器进行储存;而当输入信号为反向电流时,二极管会截断,防止电流逆向流动,保护电路不受损坏。
RCD缓冲电路的工作原理可以通过以下步骤来描述:1. 当输入信号为正向电流时,电流从电源经过电阻器进入电容器,电容器开始储存电荷。
2. 当输入信号为反向电流时,二极管会截断,防止电流逆向流动。
此时,电容器会释放之前储存的电荷,通过电阻器将电荷消耗掉。
3. 无论输入信号是正向电流还是反向电流,电容器都会根据输入信号的变化情况,逐渐释放或储存电荷,从而实现对输出信号的平滑和稳定控制。
RCD缓冲电路的工作原理可以通过以下图示来说明:输入信号──(电阻器)──┬──(电容器)── 输出信号└──(二极管)──┘从图示中可以看出,输入信号经过电阻器后进入电容器,电容器根据输入信号的变化情况,将电荷逐渐释放或储存,从而实现对输出信号的平滑和稳定控制。
同时,二极管起到了防止电流逆向流动的作用,保护电路不受损坏。
总结起来,RCD缓冲电路利用电容器和电阻器的特性,通过储存和释放电荷的方式,实现对输入信号的平滑和稳定控制。
RC缓冲电路snubber设计原理
RC 缓冲 snubber 设计Snubber 用在开关之间,图 4 显示了 RC snubber 的结构图,用 RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs , Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速 snubber 设计,为了达到 Cs 〉 Cp ,一个比较好的选择是 Cs 选择两倍大小的 Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的 LAYOUT 布板电容,对于 Rs ,我们选择的标准是 Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向 Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在 Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容 Cs 充放电的过程中,能量在电阻 Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用 IRF740 ,额定工作电流时 Io=5A , Eo=160V , IRF740 的 Coss=170pF ,布板寄生电容大概 40pF ,两倍 Cp 值大概 420pF 左右,我们选择一个 500V 的 mike snubber 电容,标准的容值有 390 和 470pF ,我们选择比价接近的 390pF , Rs=Eo/Io=32W ,开关频率 fs 设为 100kHz 的话, Pdiss 大概为 1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为 Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加 Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的 RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是博士在一篇文章提出的经典的 Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
rcd缓冲电路的工作原理
rcd缓冲电路的工作原理RCD缓冲电路是一种常见的电子电路,用于保护电路中的电子元件免受电压突变的影响。
它的工作原理是基于电容和电阻的相互作用,通过合理的设计和连接,能够有效地稳定电路中的电压。
RCD缓冲电路由一个电阻(R)和一个电容(C)组成。
当电路中的电压突变时,电容器会吸收电压的变化,从而减缓电压的上升或下降速度。
而电阻则起到限制电流的作用,防止电压突变对电路中的元件造成损坏。
具体来说,当电路中的电压突然上升时,电容器会迅速充电,吸收电压的变化。
这是因为电容器具有储存电荷的能力,当电压上升时,电容器内的电荷会增加,从而减缓电压的上升速度。
相反,当电路中的电压突然下降时,电容器会释放储存的电荷,从而减缓电压的下降速度。
而电阻则起到限制电流的作用。
当电路中的电压突变时,电阻会限制电流的流动,防止电压突变对电路中的元件造成损坏。
电阻的阻值越大,限制电流的能力就越强。
RCD缓冲电路的工作原理可以通过以下实例来说明。
假设我们有一个电路,其中包含一个电容器和一个电阻。
当电路中的电压突然上升时,电容器会吸收电压的变化,从而减缓电压的上升速度。
而电阻则限制电流的流动,防止电压突变对电路中的元件造成损坏。
当电路中的电压突然下降时,电容器会释放储存的电荷,从而减缓电压的下降速度。
这样,RCD缓冲电路能够稳定电路中的电压,保护电子元件免受电压突变的影响。
总之,RCD缓冲电路是一种常见的电子电路,用于保护电路中的电子元件免受电压突变的影响。
它的工作原理是基于电容和电阻的相互作用,通过合理的设计和连接,能够有效地稳定电路中的电压。
通过吸收和释放电荷,以及限制电流的流动,RCD缓冲电路能够减缓电压的上升和下降速度,保护电子元件的安全运行。
在实际应用中,我们可以根据具体的需求和电路特点,选择合适的电容和电阻参数,以实现最佳的缓冲效果。
电压关断型缓冲器(RCD Snubber)的基本类型及其工作原理
本文较深入地讨论了两种常用模式的RCD Snubber电路:抑制电压上升率模式与电压钳位模式,详细分析了其各自的工作原理,给出了相应的计算公式,最后通过实验提出了电路的优化设计方法。
RCD Snubber电路的基本类型及其工作原理RCD Snubber是一种能耗式电压关断型缓冲器,分为抑制电压上升率模式和电压钳位模式两种类型,习惯上前者称为RCD Snubber电路,而后者则称为RCD Clamp电路。
为了分析方便,以下的分析或举例均针对反激电路拓扑,开关器件为功率MOSFET。
图1 常用的RCD Snubber电路抑制电压上升率模式对于功率MOSFET来讲,其电流下降的速度较GTR或IGBT快得多,其关断损耗的数值要比GTR或IGBT小,但是这个损耗对整个小功率的电源系统也是不容忽视的。
因此提出了抑制电压上升率的RCD Snubber。
如图1所示,在开关管关断瞬间,反激变压器的漏感电流需要按原初始方向继续流动,该电流将分成两路:一路在逐渐关断的开关管继续流动;另一路通过Snubber电路的二极管Ds向电容Cs充电。
由于Cs上的电压不能突变,因而降低了开关管关断电压上升的速率,并把开关管的关断功率损耗转移到了Snubber电路。
如果Cs足够大,开关管电压的上升及其电流的下降所形成的交叉区域将会进一步降低,可以进一步降低开关管的关断损耗。
但是Cs的取值也不能过大,因为在每一个关断期间的起始点(也就是开通期间的结束点),Cs必须放尽电荷以对电压上升率进行有效的抑制;而在关断期间的结束点,Cs虽然能降低开关管电压的上升时间,但其端电压最终会达到()(为忽略漏感时的电压尖峰,为次级对初级的反射电压)。
关管导通的瞬间,Cs将通过电阻Rs与M所形成的回路来放电。
Snubber的放电电流将流过开关管,会产生电流突波,并且如果某个时刻占空比变窄,电容将不能放尽电荷而不能达到降低关断损耗的目的。
可见,Snubber电路仅在开关过渡瞬间工作,降低了开关管的损耗,提高了电路的可靠性,电压上升率的减慢也降低了高频电磁干扰。
电压关断型缓冲器(RCD Snubber)的基本类型及其工作原理
本文较深入地讨论了两种常用模式的RCD Snubber电路:抑制电压上升率模式与电压钳位模式,详细分析了其各自的工作原理,给出了相应的计算公式,最后通过实验提出了电路的优化设计方法。
RCD Snubber电路的基本类型及其工作原理RCD Snubber是一种能耗式电压关断型缓冲器,分为抑制电压上升率模式和电压钳位模式两种类型,习惯上前者称为RCD Snubber电路,而后者则称为RCD Clamp电路。
为了分析方便,以下的分析或举例均针对反激电路拓扑,开关器件为功率MOSFET。
图1 常用的RCD Snubber电路抑制电压上升率模式对于功率MOSFET来讲,其电流下降的速度较GTR或IGBT快得多,其关断损耗的数值要比GTR或IGBT小,但是这个损耗对整个小功率的电源系统也是不容忽视的。
因此提出了抑制电压上升率的RCD Snubber。
如图1所示,在开关管关断瞬间,反激变压器的漏感电流需要按原初始方向继续流动,该电流将分成两路:一路在逐渐关断的开关管继续流动;另一路通过Snubber电路的二极管Ds向电容Cs充电。
由于Cs上的电压不能突变,因而降低了开关管关断电压上升的速率,并把开关管的关断功率损耗转移到了Snubber电路。
如果Cs足够大,开关管电压的上升及其电流的下降所形成的交叉区域将会进一步降低,可以进一步降低开关管的关断损耗。
但是Cs的取值也不能过大,因为在每一个关断期间的起始点(也就是开通期间的结束点),Cs必须放尽电荷以对电压上升率进行有效的抑制;而在关断期间的结束点,Cs虽然能降低开关管电压的上升时间,但其端电压最终会达到()(为忽略漏感时的电压尖峰,为次级对初级的反射电压)。
关管导通的瞬间,Cs将通过电阻Rs与M所形成的回路来放电。
Snubber的放电电流将流过开关管,会产生电流突波,并且如果某个时刻占空比变窄,电容将不能放尽电荷而不能达到降低关断损耗的目的。
可见,Snubber电路仅在开关过渡瞬间工作,降低了开关管的损耗,提高了电路的可靠性,电压上升率的减慢也降低了高频电磁干扰。
rcd缓冲电路的工作原理
rcd缓冲电路的工作原理(原创实用版)目录1.RCD 缓冲电路的组成元件2.RCD 缓冲电路的工作原理3.RCD 缓冲电路与 RC 缓冲电路的比较4.RCD 缓冲电路的优点5.RCD 缓冲电路在电源保护中的应用正文RCD 缓冲电路是一种常见的电源保护电路,其主要组成元件包括二极管、电容和电阻。
当电源开关打开或关闭时,RCD 缓冲电路可以有效地保护电路免受浪涌电压的损害。
下面我们将详细介绍 RCD 缓冲电路的工作原理以及与 RC 缓冲电路的比较,并探讨 RCD 缓冲电路的优点以及在电源保护中的应用。
RCD 缓冲电路的工作原理主要基于电容和电阻对电压的限制作用。
当电源开关打开时,电容开始充电,储存能量。
当电源开关关闭时,电容通过电阻放电,使得电容端的电压不会突变。
这样可以有效地防止电源开关关闭时产生的浪涌电压对电路造成损害。
与 RC 缓冲电路相比,RCD 缓冲电路具有更好的抑制浪涌电压的能力。
在 RC 缓冲电路中,电容和电阻分别对电压和电流进行限制,但在 RCD 缓冲电路中,电容和电阻同时对电压和电流进行限制,使得电路的稳定性更好。
RCD 缓冲电路的优点主要有以下几点:首先,RCD 缓冲电路可以有效地抑制浪涌电压,保护电路免受损害。
其次,RCD 缓冲电路的结构简单,成本较低,易于实现。
最后,RCD 缓冲电路的响应速度快,可以实现实时保护。
在电源保护中,RCD 缓冲电路被广泛应用。
例如,在反激式开关电源中,RCD 缓冲电路可以有效地保护开关管免受浪涌电压的损害。
此外,RCD 缓冲电路还可以用于保护电机、变压器等电力设备,防止因电源电压波动而造成的设备损坏。
总之,RCD 缓冲电路具有很好的抑制浪涌电压的能力,可以有效地保护电路免受损害。
与 RC 缓冲电路相比,RCD 缓冲电路具有更好的抑制浪涌电压的能力,且结构简单、成本低、响应速度快等优点。
RC缓冲电路snubber设计原理教学内容
R C缓冲电路s n u b b e r设计原理RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲 snubber 设计Snubber 用在开关之间,图 4 显示了 RC snubber 的结构图,用 RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs , Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速 snubber 设计,为了达到 Cs 〉 Cp ,一个比较好的选择是 Cs 选择两倍大小的 Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的 LAYOUT 布板电容,对于 Rs ,我们选择的标准是 Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向 Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在 Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容 Cs 充放电的过程中,能量在电阻 Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用 IRF740 ,额定工作电流时 Io=5A , Eo=160V , IRF740 的 Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍 Cp 值大概 420pF 左右,我们选择一个 500V 的 mike snubber 电容,标准的容值有 390 和 470pF ,我们选择比价接近的 390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率 fs 设为 100kHz 的话, Pdiss 大概为 1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为 Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加 Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的 RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是 W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
RC缓冲电路snubber设计基本知识
RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲snubber 设计Snubber 用在开关之间,图4 显示了RC snubber 的结构图,用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs ,Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速snubber 设计,为了达到Cs 〉Cp ,一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容,对于Rs ,我们选择的标准是Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容Cs 充放电的过程中,能量在电阻Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用IRF740 ,额定工作电流时Io=5A ,Eo=160V ,IRF740 的Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍Cp 值大概420pF 左右,我们选择一个500V 的mike snubber 电容,标准的容值有390 和470pF ,我们选择比价接近的390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率fs 设为100kHz 的话,Pdiss 大概为1W 左右,选择一个寄生电感非常小的2 W 的碳膜电阻作为Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
RC缓冲电路snubber设计原理
RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲snubber 设计Snubber 用在开关之间,图4 显示了RC snubber 的结构图,用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs ,Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速snubber 设计,为了达到Cs 〉Cp ,一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容,对于Rs ,我们选择的标准是Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容Cs 充放电的过程中,能量在电阻Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用IRF740 ,额定工作电流时Io=5A ,Eo=160V ,IRF740 的Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍Cp 值大概420pF 左右,我们选择一个500V 的mike snubber 电容,标准的容值有390 和470pF ,我们选择比价接近的390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率fs 设为100kHz 的话,Pdiss 大概为1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
半桥逆变snubbber电路讲解
半桥逆变SNUBBER电路描述:半桥逆变正负桥臂开关管关断时是硬关断,当负载电流很大时,开关管关断时di/dt很大,由于线路存在分布电感,所以会引起很大的电压尖峰,如果不加缓冲电路抑制电压尖峰的产生,则开关管的电压规格必须比正常值高出许多,开关损耗也较大,当UPS功率很大时(额定电流很大),开关管的选取将变得异常困难;同时,过高的di/dt将产生严重的EMI。
给半桥逆变的开关管增加关断缓冲电路可以降低di/dt、减小关断损耗,并能降低相应频段的EMI。
一、常用SNUBBER电路的种类1、RC SNUBBER(如图1)图12、RCD SNUBBER(如图2)图23、变形的RCD SNUBBER电路(CLAMPING电路,如图3)图3二、SNUBBER电路的工作过程(以RCD SNUBBER电路为例进行分析,只分析正半周的情况)1、Q1开通后进入稳态,流过Q1的负载电流为I,此时U CS1=0,U CS2=2*V BUS(如图4,红色箭头表示电流流向)。
图42、当Q1的栅极上加入关断信号,电流I通过Q1的C、E间的寄生电容流过,U CE1升高,随之D S1开通,一部分电流转移到C S1成为C S1的充电电流,Q1上电流减小,C S2经R S2、R LOAD进行放电(如图5)。
图53、Q1完全关断(恢复阻断能力)后,U CE1大于正负BUS之和,D2开始正偏置,在D2的正偏置电压没有达到其开通阈值电压之前不能及时导通,C S1继续过充电,C S2继续放电(如图6)。
图64、C S1仍然过充电,D2开始续流,负载电流I由正桥臂向负桥臂换流,C S2放电(如图7)。
图75、D2完全续流,C S1放电,C S1上过充的能量一部分消耗在R S1上,另一部分反馈到+BUS(如图8)。
图86、C S1放电完毕,U CE1=2*V BUS,U CS2=0,D2进入稳态续流(如图9)。
图97、Q1再次开通,Q1与D2之间进行换流,Q1的电流增大,D2的电流反相进入反相恢复过程,同时C S1、R S1、Q1构成C S1的放电回路,Q1、D S2、C S2构成C S2的充电回路(图10)。
RCD Snubber简单原理图
近年来Snubber电路有了较大的发展,但目前其性能并未得到合理优化,其应用也不尽如人意。
这主要是由于现场应用人员并未十分重视RCD Snubber的基本类型、相关特性及使用场合的限制,也不重视RCD Snubber电路的理论分析,只是凭经验和实际工程调试,这在一定程度上降低了工程设计的工作效率。
基于上述原因,本文较深入地讨论了两种常用模式的RCD Snubber电路:抑制电压上升率模式与电压钳位模式,详细分析了其各自的工作原理,给出了相应的计算公式,最后通过实验提出了电路的优化设计方法。
RCD Snubber电路的基本类型及其工作原理RCD Snubber是一种能耗式电压关断型缓冲器,分为抑制电压上升率模式和电压钳位模式两种类型,习惯上前者称为RCD Snubber电路,而后者则称为RCD Clamp电路。
为了分析方便,以下的分析或举例均针对反激电路拓扑,开关器件为功率MOSFET。
图1 常用的RCD Snubber电路抑制电压上升率模式对于功率MOSFET来讲,其电流下降的速度较GTR或IGBT快得多,其关断损耗的数值要比GTR或IGBT小,但是这个损耗对整个小功率的电源系统也是不容忽视的。
因此提出了抑制电压上升率的RCD Snubber。
<!--######-->如图1所示,在开关管关断瞬间,反激变压器的漏感电流需要按原初始方向继续流动,该电流将分成两路:一路在逐渐关断的开关管继续流动;另一路通过Snubber电路的二极管Ds 向电容Cs充电。
由于Cs上的电压不能突变,因而降低了开关管关断电压上升的速率,并把开关管的关断功率损耗转移到了Snubber电路。
如果Cs足够大,开关管电压的上升及其电流的下降所形成的交叉区域将会进一步降低,可以进一步降低开关管的关断损耗。
但是Cs的取值也不能过大,因为在每一个关断期间的起始点(也就是开通期间的结束点),Cs必须放尽电荷以对电压上升率进行有效的抑制;而在关断期间的结束点,Cs虽然能降低开关管电压的上升时间,但其端电压最终会达到()(为忽略漏感时的电压尖峰,为次级对初级的反射电压)。
snubber电路总结
snubber电路总结————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:电阻的用法一、 RC-SNUBBER 电路Snubber 电路中文为吸收电路。
公司的板子上,其最常应用场合如下图所示。
R492.21K 1%UGATE_UE1C3622uF 25V1C540.01uF 50V1C460.1uF 16V1C4710uF 16VLGATE_UE1C3522uF 25VVCC1_8DDRR48X_10K 1%R462.2Ω 5%+CE36470uF 4V1C370.1uF 16VR440Ω 5%1C49X_0.01uF 25V1C4522uF 25VR5033K 5%R511.78K 1%+CE35470uF 4V+CE34220uF 10VMAX:11A 1C481000PF 50VUD_COMPOCP:13A1C5212PF 50VDSGQ15FDD8896143VCC5+CE33220uF 10V1C401000PF 50VDSGQ14FDD8880143R398.2K 1%21L41.7uH,13A,DCR6.36mΩ为了便于说明问题,将上图简化。
实际的没有snubber 的电路中各点的波形如下图所示。
从上图的波形即客观现象表明在PHASE点会出现电压尖峰。
这种尖峰会对L-MOS造成威胁,根据电源组同事的观察,有些板子的L-MOS经常烧坏或寿命大幅缩短,就是PHASE 点电压尖峰造成的。
实际测量没有SNUBBER的PHASE点波形如图所示(上图红圈内的波形放大)。
造成电压尖峰及其危害的原因是什么呢?为了更严谨更准确说明电路的工作情况设想模型如下。
上图分别是电路中寄生电感和MOS 管极间等效电容的示意图。
简化之后如下图。
+-vMOS 管的等效电容寄生电感线路上的等效电阻PHASE储能大电感滤波电容负载I上图虚线框内的是PHASE 后的线路,由于有储能大电感的存在,瞬时变化的电流I 不能通过进入虚线框内。
RC缓冲电路snuer设计原理
RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲snubber 设计Snubber 用在开关之间,图4 显示了RC snubber 的结构图,用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs ,Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速snubber 设计,为了达到Cs 〉Cp ,一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容,对于Rs ,我们选择的标准是Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容Cs 充放电的过程中,能量在电阻Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用IRF740 ,额定工作电流时Io=5A ,Eo=160V ,IRF740 的Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍Cp 值大概420pF 左右,我们选择一个500V 的mike snubber 电容,标准的容值有390 和470pF ,我们选择比价接近的390pF ,Rs=Eo/Io=32W ,开关频率fs 设为100kHz 的话,Pdiss 大概为1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
RC缓冲电路snubber设计原理
RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲 snubber 设计Snubber 用在开关之间.图 4 显示了 RC snubber 的结构图.用 RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs . Cs 网络.但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速 snubber 设计.为了达到 Cs 〉 Cp .一个比较好的选择是 Cs 选择两倍大小的 Cp .也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的 LAYOUT 布板电容.对于 Rs .我们选择的标准是 Rs=Eo/Io .这表示通过电流流向 Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在 Rs 上的电压大小我们可以通过储存在 Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容 Cs 充放电的过程中.能量在电阻 Rs 上消耗.而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:因为振铃的发生.实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤.现在用 IRF740 .额定工作电流时 Io=5A . Eo=160V . IRF740 的 Coss=170pF .布板寄生电容大概 40pF .两倍Cp 值大概 420pF 左右.我们选择一个 500V 的 mike snubber 电容.标准的容值有 390 和 470pF .我们选择比价接近的 390pF . Rs=Eo/Io=32W .开关频率 fs 设为 100kHz 的话. Pdiss 大概为 1W 左右.选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为 Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压.那么我们可以增加 Cs .或则使用如下的优化设计方法。
优化的 RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重.我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法.以下是 W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法.如下讨论其精粹的设计步骤。
snubber电路总结
snubber电路总结第一篇:snubber电路总结电阻的用法一、RC-SNUBBER电路Snubber电路中文为吸收电路。
公司的板子上,其最常应用场合如下图所示。
VCC5R3918.2K 1%1000PF 50V+CE33220uF 10V+CE34220uF 10VC3522uF 25V1C3622uF 25V1C370.1uF 16V1C404DQ14FDD88801GR440Ω5%UGATE_UES43L411.7uH,13A,DCR6.36mΩ2MAX:11AOCP:13A +CE35470uF 4V+CE36470uF 4VC45C461VCC1_8DDRDLGATE_UEQ15FDD88961R462.2Ω5%R48C481000PF 50VR492.21K 1%11GSC4710uF 16V22uF 25V110.1uF 16VX_10K 1%C49X_0.01uF 25VC52UD_COMPR50112PF 50V133K 5%C540.01uF 50V3R511.78K 1%为了便于说明问题,将上图简化。
实际的没有snubber的电路中各点的波形如下图所示。
从上图的波形即客观现象表明在PHASE点会出现电压尖峰。
这种尖峰会对L-MOS造成威胁,根据电源组同事的观察,有些板子的L-MOS经常烧坏或寿命大幅缩短,就是PHASE点电压尖峰造成的。
实际测量没有SNUBBER的PHASE点波形如图所示(上图红圈内的波形放大)。
造成电压尖峰及其危害的原因是什么呢?为了更严谨更准确说明电路的工作情况设想模型如下。
上图分别是电路中寄生电感和MOS管极间等效电容的示意图。
简化之后如下图。
+vI寄生电感储能大电感PHASEMOS管的等效电容滤波电容负载-线路上的等效电阻上图虚线框内的是PHASE后的线路,由于有储能大电感的存在,瞬时变化的电流I不能通过进入虚线框内。
所以对瞬时(高频)电压电流而言,其路径只能是通过L-MOS。
rc缓冲电路工作原理
rc缓冲电路工作原理RC缓冲电路是一种常见的电路结构,它能够起到信号放大和隔离的作用。
本文将从工作原理的角度,介绍RC缓冲电路的基本原理和特点。
一、RC缓冲电路的基本原理RC缓冲电路是由电阻(R)和电容(C)组成的一种电路结构。
它的基本原理是利用电阻和电容的特性,来实现对信号的放大和隔离。
在RC缓冲电路中,电阻起到了限流和调整电压的作用,而电容则起到了储存电荷和滤波的作用。
当输入信号通过RC缓冲电路时,会首先经过电阻,电阻会根据电流大小产生一定的电压降,然后再经过电容,电容会根据电荷大小产生一定的电压。
最终,输出信号就是经过放大和隔离后的信号。
二、RC缓冲电路的工作特点1. 放大作用:RC缓冲电路能够根据电阻和电容的特性,对输入信号进行放大。
电阻能够限制电流的大小,而电容则能够储存电荷,从而使得输出信号的幅度变大。
2. 隔离作用:RC缓冲电路能够将输入信号和输出信号进行隔离,使得两者之间没有直接的电路连接。
这样一来,当输入信号存在噪声或干扰时,不会传递到输出信号中,从而保证了输出信号的稳定性和准确性。
3. 频率特性:RC缓冲电路的频率特性是其重要的工作特点之一。
由于电容和电阻对信号的频率有一定的响应特性,因此RC缓冲电路在不同的频率下会有不同的放大和隔离效果。
一般来说,RC缓冲电路对低频信号有较好的放大和隔离效果,而对高频信号则有一定的衰减作用。
4. 相位特性:RC缓冲电路对信号的相位也有一定的影响。
在RC缓冲电路中,电容对信号的相位有一定的延迟作用,这种延迟会导致输出信号的相位与输入信号的相位有一定的差别。
因此,在设计RC 缓冲电路时,需要考虑相位差对系统性能的影响。
三、RC缓冲电路的应用领域由于RC缓冲电路具有放大和隔离的作用,因此在实际应用中有着广泛的应用领域。
以下是几个典型的应用场景:1. 信号放大:RC缓冲电路可以用作信号放大器,将输入信号放大到需要的幅度,以满足后续电路的要求。
2. 信号隔离:RC缓冲电路可以用作信号隔离器,将输入信号与输出信号进行隔离,以防止干扰和噪声的传递。
snubber电路阻容计算
snubber电路阻容计算Snubber电路是一种常见的电路设计,用于保护电子设备免受过电压或过电流的损害。
它由电阻和电容组成,通过限制电流和控制电压的峰值,保护电子元件免受过度损坏。
本文将介绍Snubber电路的原理、设计和应用。
我们来了解Snubber电路的原理。
在电路中,当电流或电压发生突变时,会产生电压尖峰或电流尖峰,这可能会对电子设备造成损害。
Snubber电路的作用就是通过添加电阻和电容元件,来控制电流和电压的变化速度,从而减少尖峰的幅值,保护电子设备的安全运行。
我们来讨论Snubber电路的设计。
在设计Snubber电路时,需要考虑电流和电压的峰值、频率和波形等因素。
电阻和电容的数值选择将影响Snubber电路的性能。
一般来说,较大的电阻和电容可以提供更好的峰值控制效果,但也会增加能量损耗。
因此,在设计Snubber电路时,需要根据具体的应用需求权衡这些因素。
Snubber电路有多种类型,常见的有RC Snubber和RC-D Snubber。
RC Snubber电路由电阻和电容串联组成,用于限制电流的变化速度。
而RC-D Snubber电路则在RC Snubber的基础上加入二极管,用于限制电压的变化速度。
这两种电路在不同的应用场景下都能发挥作用,具体选择哪种类型的Snubber电路取决于电路的需求。
Snubber电路在电子设备中有广泛的应用。
例如,在开关电源中,Snubber电路可以用来减小开关管的开关损耗,提高电源的效率。
在交流电路中,Snubber电路可以用来限制电压的尖峰,避免对设备产生干扰。
在电机驱动电路中,Snubber电路可以用来减小电流的变化速度,降低对电机的电磁干扰。
总结起来,Snubber电路是一种常见的电路设计,用于保护电子设备免受过电压或过电流的损害。
通过限制电流和控制电压的峰值,Snubber电路可以有效地保护电子元件的安全运行。
在设计Snubber电路时,需要考虑电流和电压的峰值、频率和波形等因素,并根据具体的应用需求选择合适的电阻和电容数值。
开关电源中的snabber
小功率开关电源的经济效益提升方案(RCC电路的彻底解析)在输出小于50W的小型开关电源系统中,目前在设计上有很多种,但RCC方式被运用的可以说是最多的。
RCC(即Ringing choke convertor)的简称,其名称已把基本动作都附在上面了。
此电路也叫做自激式反激转换器。
RCC电路不需要外部时钟的控制,由开关变压器和开关管就可以产生振荡的原因,使线路的结构非常的简单,这样就致使成本低廉。
所以可以用之中电路来做出地价格的电源供应器。
而市场上的小型电源供应器也是采用RCC来设计的。
RCC电路的主要优缺点如下:1、电路结构简单,价格成本低。
2、自激式振荡,不需要设计辅助电源。
3、随着输出电压或电流的变化,启动后,频率周期变化很大。
4、转换的效率不高,不能做成大功率电源。
5、噪声主要集中在低频段。
RCC电路的基本工作过程○基本为反激式变换器图一反激式电源的基本结构图一为反激式电源的基本结构,由一个开关管和变压器组成,当开关管导通时,只在变压器储存能量,而在直流输出端没有功率的输出。
按照图一,变压器的一次侧线圈用Lp来表示,在开关管Tr1 导通期间流过集电极电流Ic1,变压器的储能为:P=1/2 [Lp(Ic1)2]其次,当Tr1截止时,变压器的各线圈不但有逆向电压发生,输出侧整流二极管也导通,变压器所存储的能量则移到输出侧。
也就是说Tr1在导通期间,变压器存储能量,在截止期间输出能量(电源)。
又从变压器的原理可知,一次侧所流入的能量一定等于二次侧直流所输出的能量。
所以可得到以下公式:1/2Lp*Ic12*f=Vo*Io上式中f为工作频率Vo为输出直流电压Io为输出电流。
○RCC的启动回路图二为RCC方式的基本原理图,当加入输入电压Vin(电阻连接Tr1的基极),电流Ig流过RG,Tr1开始导通,此时Ig为启动电流。
开关管Tr1的集电极电流Ic波形如图三,一般的,必须从0开始启动。
Ib变得越小越好。
缓冲电路工作原理
缓冲电路工作原理
电容和电阻串联而成的电路。
在电力电子电路中,用于改进电力电子器件开通和关断时刻所承受的电压、电流波形。
通常电力电子装置中的电力电子器件都工作于开关状态,器件的开通和关断都不是瞬时完成的。
器件刚刚开通时,器件的等效阻抗大,如果器件电流很快上升,就会造成很大的开通损耗;同样器件接近完全关断时,器件的电流还比较大,如果器件承受的电压迅速上升,也会造成很大的关断损耗。
开关损耗会导致器件的发热甚至损坏,对于功率晶体管(GTR),还可能导致器件的二次击穿。
实际电力电子电路中,还常由于二极管、晶闸管等的反向恢复电流而增加电力电子器件的开通电流,由于感性负载或导线的分布电感等原因造成器件关断时承受很高的感应电压。
采用缓冲电路可以改善电力电子器件的开关工作条件。
缓冲电路的基本工作原理是利用电感电流不能突变的特性抑制器件的电流上升率,利用电容电压不能突变的特性抑制器件的电压上升率。
图示以GTO为例的一种简单的缓冲电路。
其中L与GTO串联,以抑制GTO导通时的电流上升率dI/dt,电容C和二极管D组成关断吸收电路,抑制当GTO关断时端电压的上升率dV/dt,其中电阻R为电容C提供了放电通路。
缓冲电路有多种形式,以适用于不同的器件和不同的电路。
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RC缓冲电路snubber设计原理
RC 缓冲snubber 设计
Snubber 用在开关之间,图4 显示了RC snubber 的结构图,用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。
我们可以轻松选择一个snubber Rs ,Cs 网络,但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果
快速snubber 设计,为了达到Cs 〉Cp ,一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ,也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容,对于Rs ,我们选择的标准是Rs=Eo/Io ,这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。
消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。
下式表示了储存在电容上的能量。
当电容Cs 充放电的过程中,能量在电阻Rs 上消耗,而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得:
因为振铃的发生,实际的功耗比上式要稍微大一些。
如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤,现在用IRF740 ,额定工作电流时Io=5A ,Eo=160V ,IRF740 的Coss=170pF ,布板寄生电容大概40pF ,两倍Cp 值大概420pF 左右,我们选择一个500V 的mike snubber 电容,标准的容值有390 和470pF ,我们选择比价接近的390pF ,
Rs=Eo/Io=32W ,开关频率fs 设为100kHz 的话,Pdiss 大概为1W 左右,选择一个寄生电感非常小的 2 W 的碳膜电阻作为Rs 。
如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压,那么我们可以增加Cs ,或则使用如下的优化设计方法。
优化的RC 滤波器设计
在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重,我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法,以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法,如下讨论其精粹的设计步骤。
在以下讨论中我们需要如下表的定义:
在设计过程中Io ,Eo 和Lp 需要事先知道,一个合理的峰值电压E1 也是必须的,这直接用来决定Rs 和Cs 的大小,图 5 显示了E1/E0 与z 在不同的c 下的关系,图中的一个关键点是我们在一个给定的 c (c a 1/ Cs) 下可以得到一个最优化的z ( z a R s ) ,这一值让我们得到最优的设计,最低的峰值电压。
另外一个重要点是Cs 的大小决定了峰值电压的大小,如果要得到一个更低的峰值电压,我们就必须提高Cs 的大小,这也意味着我们峰值电压的减小意味着功率损耗的增大。
对于一个如图6 给定的图形来说,RC 缓冲器设计非常简单,如下是设计的主要步骤:
1.决定Io ,Eo 和Lp 大小。
2.选择最大的峰值电压值
3.计算E1 /Eo
4.从图形中得到z 和c
对给定的z , c 计算R s 和 C s
如下是一个实际的例子,如果Io=5A ,Eo=300V ,Lp=1uH ,E1=400V ,那么E1/Eo=1.33 ,按照图 6 虚线和圆圈标示,c o = 0.65 ,z o= 8 ,我们可以用下式来计算R s 和 C s :
选择标准的电容C s = 680pF ,标准电阻R s = 62 Ohms
上图5 和图 6 并没有考虑开关并联电容和暂态时间的影响,在通常情况下,理想的Rs 将小于计算值,更为精确的优化设计需要spice 的仿真。
图7 显示了使用IRF840 的Rs 优化设计,理想的设计值为Rs=51W ,
E1=363V 。
Rs=39 和62W ,E1 将更大,因为并联在开关管上电容影响,最终的峰值电压将小于400V ,如果E1 允许超过400V ,那么Cs 的值还可以减小,这样可以降低损耗。
决定Lp
Eo 和Io 直接从电路中得到,E1 的值是在开关的额定工作电压即功率元件降额上取得平衡。
我们必须选择最大的峰值电压来取,所有这些等式都简单明了,但是Lp 是由LAYOUT 的电路特性决定,不容易计算得到,我们可以通过测量一个振铃周期T1 ,在加上并在开关管上的测试电容Ctest 和重新测试的周期T2 ,Lp 可以用下式计算得到:
通常Ctest 大约是开关电容的两倍。
RC snubber 网络在小中功率电源应用中非常有用,但是在上千功率段,snubber 上的损耗过大,我们就需要考虑其他形式的拓扑结构,RC 滤波器也可以在高功率下作为一个备用方案来选择,主要用来抑制高频振铃,而伴随的能量不是很高的情况。