六大方法搞定反激开关管Vds电压尖峰波形
如何抑制副边整流二极管的尖峰?我有这10招......
如何抑制副边整流二极管的尖峰?我有这10招......
概述副边整流二极管的尖峰
开关电源产生噪声的主要部位是功率变换和输出整流滤波电路。
包括开关管,整流管,变压器,还有输出扼流线圈,等。
不采取任何措施时输出电压的峰值可能是输出基波的好多倍。
出现在开关脉冲的上升沿和下降沿。
即开关管的导通和截止,通常导通时尖峰更大一些。
整流二极管的尖峰抑制的10种方法!
前沿尖峰的一些抑制方法
1选用软恢复特性的肖特基二极管,或采用在整流管前串联电感的方法比较有效,或在开关管整流管的磁珠。
磁芯材料选用对高频振荡呈高阻抗。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作原理及波形分析
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反激式开关电源工作时可以简化为下图所示电路:
Mos管控制原边(左侧)电流的通断。
Mos管导通时:
电感充电(实则为建立磁通),副边二极管截止,无电流。
Mos管断开时:
由于电流不同突变(实际上是磁通不能突变),于是在副边形成感应电流,二极管导通。
原边反射电压:
副边有电流流通时,会在原边感应出一个电压(下+上-),叠加在输入电压上。
原边的尖峰电压:
由于漏电感的存在,该部分的磁通没有通过磁芯耦合到副边,因此mos管断开时,会产生很大的电压来维持电流,从而达到维持磁通的目的。
振荡波形:
Mos管关断时尾部有振荡,是由于开关电流工作在断续模式时,能量释放完全后,原边、副边无电流。
此时原边的电路可以等效为电源+电感+电容(Mos 管输入电容),发生谐振。
实测波形如下:
(黄色为mos驱动,绿色为mos管的VDS,粉色是原边线圈的电流)。
反激副边二极管尖峰
反激副边二极管尖峰
反激副边二极管尖峰是指在反激变换器工作过程中,由于变压器的谐振特性或开关管的非理想特性,导致二极管开关瞬间关闭时产生的电磁波尖峰。
当反激变换器的开关管关闭时,变压器的磁场能量会以电感峰值电流的形式传递到二极管上,因为二极管在瞬间关闭的瞬间时间内无法将这些磁场能量放入电容中,就会产生一个尖峰电压。
这个尖峰电压可能远远高于正常工作电压,对二极管和其他元器件造成损害。
为了解决反激副边二极管尖峰问题,可以采取以下措施:
1. 使用快速恢复二极管(Fast Recovery Diode):快速恢复二极管具有较短的恢复时间和较小的恢复电荷,可以降低尖峰电压的幅值和持续时间,减少对二极管的损伤。
2. 添加抑制电路:可以通过添加抑制电路来降低尖峰电压。
例如,在变压器的副边串联一个小电感或者并联一个电容,来减少尖峰电压的产生。
3. 优化开关管的设计和选择:选择具有较低开关损耗和较好开关特性的开关管可以减少尖峰电压的产生。
此外,合理设计开关管的驱动电路也能降低尖峰电压。
4. 优化变压器设计:通过合理选择变压器的参数和结构,如电感值、匝数等,可以减小尖峰电压的幅值。
以上是解决反激副边二极管尖峰问题的一些常见方法,
具体应根据具体情况进行选择和调整。
在设计和应用中,还需要考虑其他因素,如效率、成本等。
因此,在实际应用中,建议综合考虑各种因素并进行合理的优化设计。
开关电源常见尖峰的产生原因和抑制方法
开关电源的尖峰干扰及其抑制电源纹波会干扰电子设备的正常工作,引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障,给生产和科研酿成难以估量的损失,因此必须采取措施加以抑制。
产生尖峰的原因很多,以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析,并总结出几种有效的抑制措施。
2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。
2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。
该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。
图中各元器件的作用:(1)L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。
L1,L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。
电感量几毫亨至几十毫亨。
C1为电源跨接电容,又称X电容。
用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。
电容量取0.22μF~0.47μF。
(2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。
L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。
C2,C3为旁路电容,又称Y电容。
电容量要求2200pF左右。
电容量过大,影响设备的绝缘性能。
在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。
电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。
故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。
其等效电路如图3所示。
由等效电路知:令L1=L2=M=L,UN=RCI1同时RC RL,则:图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL,则:。
式(1)表明,对共模信号Ug而言,共模电感呈现很大的阻抗。
2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。
其元件选择一般资料中均有。
为进一步降低纹波,需加入二次LC滤波电路。
LC滤波电路中L值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。
电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。
同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。
图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作时可以简化为下图所示电路:
Mos管控制原边(左侧)电流的通断。
Mos管导通时:
电感充电(实则为建立磁通),副边二极管截止,无电流。
Mos管断开时:
由于电流不同突变(实际上是磁通不能突变),于是在副边形成感应电流,二极管导通。
原边反射电压:
副边有电流流通时,会在原边感应出一个电压(下+上-),叠加在输入电压上。
原边的尖峰电压:
由于漏电感的存在,该部分的磁通没有通过磁芯耦合到副边,因此mos管断开时,会产生很大的电压来维持电流,从而达到维持磁通的目的。
振荡波形:
Mos管关断时尾部有振荡,是由于开关电流工作在断续模式时,能量释放完全后,原边、副边无电流。
此时原边的电路可以等效为电源+电感+电容(Mos管输入电容),发生谐振。
实测波形如下:
(黄色为mos驱动,绿色为mos管的VDS,粉色是原边线圈的电流)。
反激式开关电源设计波形分析、应力计算、回路布局
反激式开关电源设计
原理分析、波形分析、应力计算、回路布局
Flyback 变换器模态分析
ON:开关管导通,变压器原边充电,二极管关断,负载由输出滤波电容供电。
OFF:开关管关断,二极管导通,变压器储存能量通过二极管向负载侧传送。
基本输入输出关系:
理想情况下开关波形
Flyback 变换器关键波形分析
DCM工作模式下MOS DS电压波形分析
CCM工作模式下MOS DS电压波形分析
开关管上电流尖峰的波形分析
开关管上电流尖峰的波形分析(一)
开关管关断后,变压器副边为输出电压Vo钳位,此时寄生电容Cp 两端的电压为nVo,方向是上负下正;当开关管导通时,Cp电容放电,此时Cp与线路寄生电感及输入电压构成谐振回路,从而形成该尖峰电流(谐振电流)。
开关管上电流尖峰的波形分析(二)
开关管上电流尖峰的波形分析(三)RCD无源吸收电路的设计
开关器件的应力分析
主开关管S1电压应力:
整流二极管D1电压应力:
Flyback噪音回路及布板要求
常见的反激式(Flyback)变换器拓扑
反激是变换器中的噪声
单点接地,避免回路间耦合
利用高频电容,减少回路面积
通过布线,进一步减少高频噪声
通过布线,进一步减少接地阻抗。
反激电源高压MOS管尖峰电流的来源和减小方法
反激电源高压MOS管尖峰电流的来源和减小方法
做电源的都测试过流过高压MOS的电流波形,总会发现电流线性上升之前会冒出一个尖峰电流,并且有个时候甚至比正常的峰值电流还要高。
看起来很不爽。
那这尖峰怎么来的,如何减小它呢?
一、此电流尖峰对电源的害处
1、就是由于这个尖峰的存在,开关电源芯片为了防止误触发加入了前沿消隐,如果太高还是有可能误触发。
2、这个尖峰(di/dt很大)对开关电源EMI影响不小。
3、这个尖峰电流会增大MOS开关管开通时的交越损耗,降低效率
二、电流尖峰的来源
1、MOS管开启时驱动电流由G流到S到地这条路径是有电流的(驱动电路上有驱动电阻限制驱动电流的这个电流不大);
2、另外一条通路从MOS下来的,从表面上看这条通路连接电感,电感上的这个电流实际上就是主电流是从0缓慢(相对于尖峰电流)上升的,但别忘了还有一个隐藏的通路就是变压器原边绕组是有寄生电容的(层间电容和匝间电容),这个寄生电容里面存储的电量瞬间由MOS到地放出,会产生一个较大尖峰电流。
3、还有一个就是从副边耦合过来的电流,我们都知道副边整流二极管从导通(正偏)到反偏的这个过程中二极管有一个反向恢复电流。
这个反向恢复电流是通过二极管和变压器副边绕组的,它会通过耦合折射到原边绕组上的(注意:在DCM下没有反向恢复电流)。
三、减小电流尖峰对策
1想办法减小变压器原边绕组分布电流
①变压器使用三明治绕法使原边绕组分开
②减小原边绕组的匝数(比如可以用Ae值比较大的磁芯(PQ等)可以减少变压器匝数)。
反激开关电源问题解决措施
反激开关电源问题解决措施
解决反激开关电源问题的措施可以包括以下几个方面:
1. 检查电源元件:首先,检查电源元件是否有异常,如电容、二极管、电感等是否烧坏或损坏,如果有异常应及时更换。
2. 测量电源输出电压:使用万用表或示波器测量电源的输出电压,并与设计要求的电压进行比对,如果有变异或波动超过允许范围,可能是电源供电部分出现问题,需要进一步检查。
3. 检查反馈电路:反激开关电源的反馈电路是控制开关管工作的关键,检查反馈元件(如光耦、电阻等)是否正常工作,是否有损坏或断路的情况。
4. 检查开关管和驱动电路:开关管是反激开关电源的核心元件,检查开关管是否损坏或发热过高,驱动电路是否正常工作,如驱动电流是否稳定等。
5. 检查输入电源质量:在一些情况下,输入电源的不稳定性也会导致反激开关电源出现问题,因此需要检查输入电源的电压和波动情况,如有需要,可以采取稳压和滤波措施。
6. 调整反馈电路参数:如果以上措施都没有解决问题,可以尝试调整反馈电路的参数,如电阻值或电容值,来改变控制开关管工作的条件。
最后,如果以上方法都无法解决问题,可能需要考虑更换电源或寻求专业技术支持。
开关电源Vds峰值电压波形分析
Vds峰值电压分析:
A.电源桥式整流滤波后电压波形(输入电压*2开平均);
B.次级肖特基二极管产生的反向电压波形(如SR5100);
C.变压器漏感产生的尖峰波形(一般最大为110V,最好控制在80-100V以内),且每个尖峰都应比较平齐(如蓝色虚线平齐),不能比较少的尖峰特别突出(如灰色圈尖峰超出其他值很多,这个部份要从两方面解决:1.减小变压器漏感;2.调整吸收回路,绦纶电容较陶瓷电容好很多)。
测试Vds峰值电压时,示波器须用变压器与电网隔离(否则极易导致被测电源烧机),电压探头用100:1的;
峰值电压设计时必须保留100V左右的裕量,以免有少量峰值超高损坏开关管。
MOS管对尖峰的承受能力要强如三极管,三极管可能存在软击穿现象(耐压会逐渐降低),MOS管不会。
2012.04.28。
反激同步整流mos短路尖峰高
反激同步整流mos短路尖峰高反激同步整流(反激同步整流MOS,又称反激整流MOS)是一种常用于开关电源中的电路拓扑结构。
相比传统的同步整流电路,反激同步整流MOS在短路时存在尖峰电压,这种现象是由于电路中的元件特性造成的。
下面将详细介绍反激同步整流MOS短路尖峰高的原因及其解决方法。
要理解反激同步整流MOS短路尖峰高的原因,首先需要了解该电路的工作原理。
反激同步整流MOS由两个MOS管和一个磁性元件组成。
在工作时,其中一个MOS管(主动管)负责开关电流,另一个MOS管(同步管)负责主动管的功率转移。
由于开关频率较高,MOS管在关断瞬间会出现一个尖峰电压脉冲。
这种尖峰电压主要有两个来源。
一是电感元件中的电流被突然切断时,电感元件会产生一个反向电压脉冲。
二是由于MOS管的导通电阻不为零,当MOS管被关闭时,导通电流会突然被切断,从而产生尖峰电压。
反激同步整流MOS短路尖峰高给电路运行带来了一定的不利影响。
首先,短路尖峰会增加MOS管和其他器件的压力,导致器件可能损坏。
其次,尖峰电压会产生电磁干扰,影响整个电源系统的正常工作。
此外,尖峰电压还会增加电路的能量损耗,影响整体转换效率。
为了解决反激同步整流MOS短路尖峰高的问题,可以采取以下方法:1. 使用阻尼电路:在反激同步整流MOS电路中添加一个适当的阻尼电路,可以减小尖峰电压的幅值。
阻尼电路可以通过提供一个反向电流路径来吸收电感元件中的能量,从而减小反向电压脉冲。
2. 优化控制算法:通过改变控制算法,使得MOS管的开关过程更加平滑,可以减小短路尖峰的高度。
例如,可以采用软开关技术,使得MOS管在开关时的压力减小。
3. 选择合适的元件:选择合适的反激同步整流MOS管和磁性元件,可以减小尖峰电压。
高速开关能够减小导通电流切断时的尖峰电压,而低电感电源能够减小电感元件中的反向电压脉冲。
4. 进行电磁兼容设计:通过合理的电磁屏蔽和接地设计,可以减小尖峰电压对其他电路的干扰。
开关电源的尖峰处理及其抑制方法
开关电源的尖峰处理及其抑制方法电源纹波会干扰电子设备的正常工作,引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障,给生产和科研酿成难以估量的损失,因此必须采取措施加以抑制。
产生尖峰的原因很多,以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析,并总结出几种有效的抑制措施。
2滤波电路为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。
2.1电源进线端滤波器在电源进线端通常采用如图1所示电路。
该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。
图中各元器件的作用:(1)L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。
L1,L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。
电感量几毫亨至几十毫亨。
C1为电源跨接电容,又称X电容。
用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。
电容量取0.22μF~0.47μF。
(2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。
L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。
C2,C3为旁路电容,又称Y电容。
电容量要求2200pF左右。
电容量过大,影响设备的绝缘性能。
在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。
电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。
故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。
其等效电路如图3所示。
由等效电路知:令L1=L2=M=L,UN=RCI1同时RC RL,则:图1电源进线端滤波电路(1)一般ωL RL,则:。
式(1)表明,对共模信号Ug而言,共模电感呈现很大的阻抗。
2.2输出端滤波器输出端滤波器大都采用LC滤波电路。
其元件选择一般资料中均有。
为进一步降低纹波,需加入二次LC滤波电路。
LC滤波电路中L值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。
电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。
同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。
图2共模电感对差模信号不起作用如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。
反激开关电源问题解决措施
反激开关电源问题解决措施反激开关电源问题解决措施1. 问题描述反激开关电源在实际应用中常常出现一些问题,例如工作不稳定、效率低下、电磁干扰等。
这些问题严重影响了电源的性能和可靠性,需要针对性的解决措施来解决。
2. 了解反激开关电源原理在探索解决问题的措施之前,我们首先需要了解反激开关电源的工作原理。
反激开关电源是一种利用变压器技术实现的闭环控制系统,在输入端使用开关管进行正负半周期控制,通过变压器的变压比实现电压的升降。
它以电压波形为基础,通过控制开关管的导通和断路时间实现输出电压的稳定。
它还应用了反馈控制和保护电路来确保工作的稳定性和安全性。
3. 问题的根源分析在了解了反激开关电源的工作原理之后,我们可以针对常见问题进行根源分析,以便找出相应的解决措施。
3.1 工作不稳定工作不稳定是反激开关电源最常见的问题之一。
主要原因可能包括电源设计缺陷、元器件质量不达标、环境温度过高等。
解决这一问题的关键在于全面评估电源设计,确保电源参数满足要求。
选用优质的元器件、保持适当的散热和增加温度保护措施也可以提高电源的稳定性。
3.2 效率低下效率低下是反激开关电源的另一个常见问题。
造成效率低下的原因可能包括负载不匹配、损耗较大的元器件选用、工作频率过低等。
为了提高效率,我们可以通过优化元器件的选择、增加热管理措施、合理设计电源的负载等方式来减少能量损耗。
3.3 电磁干扰反激开关电源还常常伴随着电磁干扰问题,这对周围的其他设备和系统造成了噪声干扰。
在解决电磁干扰问题时,我们可以采取多种措施,例如优化电源布局、增加滤波器、合理设计接地方案等。
4. 解决措施与方法在了解了问题的根源之后,接下来可以采取一些具体的解决措施和方法来解决问题。
4.1 优化设计在电源设计中,合理选择元器件是非常关键的一步。
我们可以选用低损耗、高可靠性的元器件,同时也可以通过降低工作频率、增加输入输出滤波器等手段来优化设计。
4.2 加强散热和温度保护电源运行时产生的热量会影响其工作稳定性和寿命。
反激开关电源问题解决措施
反激开关电源问题解决措施激开关电源是一种常见的电源转换方式,具有高效率、小体积和大功率特点,广泛应用于各种电子设备中。
然而,由于其工作原理的特殊性,也存在着一些问题,如电磁干扰、热量过高、噪音大等。
本文将围绕这些问题提出相应的解决措施。
首先是电磁干扰问题。
激开关电源工作时,会产生高频电流和高频噪声,对周围的其他电子设备产生干扰。
针对这个问题,可以采取以下几个解决措施。
1. 优化线路布局:在设计电路板时,合理布局各个元件之间的距离,减小互相之间的电磁干扰。
同时,应尽量将高频信号的传输线路和低频信号的传输线路分开,减少相互干扰。
2. 添加滤波器:在输入和输出端口添加适当的滤波器,可以有效地滤除高频噪声,并减少干扰。
常见的滤波器有LC滤波器和脉冲变压器,能够通过消除回路共振或提供额外的电感来抑制噪声。
3. 外壳屏蔽:对于特别敏感的设备,可以在电源的外壳和线路之间添加合适的屏蔽层,有效地隔绝电磁干扰的传播。
其次是激开关电源热量过高问题。
由于激开关电源工作时会产生较多的热量,如果散热不良,可能会导致设备损坏。
为了解决这个问题,可以采取以下几个措施。
1. 散热设计:在电源的电路板上布置合理的散热元件,如散热片、散热鳍片等,以增加散热面积和散热效果。
如果设备的空间够大,还可以加装散热风扇来提高散热效果。
2. 优化元件选择:选择低损耗的开关管和电容,减少能量的损失和热量的产生。
此外,还可以选择工作频率更高的开关电源,因为频率越高,电源的体积就越小,相同功率下热量产生较少。
3. 合理布局:在设备设计中,应合理布局各个元件和线路,避免堆积,以便热量能够得到有效传导和散发。
另外,噪音问题也是激开关电源常见的一个问题。
激开关电源工作时,会产生一定的噪音,影响设备的稳定性和使用效果。
要解决这个问题,可以采取以下几个手段。
1. 优化电源设计:在设计电源时,应采用合适的开关管和电容,以减少电源开关时产生的噪声。
此外,还可以采取一些降低噪电流的措施,如增大电容容值、提高滤波效果等。
反激电源开关管电压尖峰的形成原理
电源与节能技术反激电源开关管电压尖峰的形成原理李志雨(深圳达德航空科技有限公司,广东深圳反激型开关电源在开关管关断时刻会出现高频率高幅值的电压尖峰,如果不加以处理不仅会加重电磁干扰,还会增加开关管的电压应力。
基于此,详细论述开关管关断电压尖峰形成的原理,推导得出尖峰电压的表达式,可计算得出尖峰电压的最大值和稳态值,为开关管选型和尖峰吸收电路的设计提供理论电压尖峰;漏感;结电容;二阶振荡The Principle of the Formation of Voltage Spikes in the Flyback Power SwitchLI Zhiyu(Shenzhen Dade Aviation Technology Co., Ltd., ShenzhenAbstract: Flyback switching power supply in the switch off moment will appear high frequency and high amplitude voltage spike, if not dealt with will not only aggravate the electromagnetic interference, but also increase the voltage stress of the switch tube. Based on this, the principle of switching off voltage spike formation is explained in detail, the寄生电感主要由变压器的漏感组成,寄生电容主要包括开关管漏源极间电容和变压器匝间因此文章忽略匝间电容,[4]。
C 1R1 U OAGND达到最大值,式中:t由式(r2dL CU IN+U/V图5 2024年2月10日第41卷第3期117 Telecom Power TechnologyFeb. 10, 2024, Vol.41 No.3李志雨:反激电源开关管电压尖峰的形成原理已知的初始状态下,即t =0时,U DS =0,I L =I PK ,计算得出A 1=-(U IN +NU O ) (11) ()2IN O 2R U NU A −+=()()()r PK 222r 22r 214L I C L C R L + −(12)由式(10)可知,电容上两端电压的波形是正弦振荡波形,由于R 2的存在,电压幅值随时间衰减,最终稳态值为U DS (∞)=U IN +NU O(13)假设已知条件如下:漏感L r 为1×10-6 H ;开关管结电容C 2为1×10-9 F ;输入电压U IN 为100 V ;输出电压U O 为50V ;匝比N 为1;电感峰值电路I PK 为10 A ;线路阻抗(包括采样电阻)R 2为1 Ω。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作时可以简化为下图所示电路:
Mos管控制原边(左侧)电流的通断。
Mos管导通时:
电感充电(实则为建立磁通),副边二极管截止,无电流。
Mos管断开时:
由于电流不同突变(实际上是磁通不能突变),于是在副边形成感应电流,二极管导通。
原边反射电压:
副边有电流流通时,会在原边感应出一个电压(下+上-),叠加在输入电压上。
原边的尖峰电压:
由于漏电感的存在,该部分的磁通没有通过磁芯耦合到副边,因此mos管断开时,会产生很大的电压来维持电流,从而达到维持磁通的目的。
振荡波形:
Mos管关断时尾部有振荡,是由于开关电流工作在断续模式时,能量释放完全后,原边、副边无电流。
此时原边的电路可以等效为电源+电感+电容(Mos管输入电容),发生谐振。
实测波形如下:
(黄色为mos驱动,绿色为mos管的VDS,粉色是原边线圈的电流)。
反激式开关电源工作原理及波形分析
反激式开关电源工作原理及波形分析
1.正半周期:当输入电源正半周电压大于输出电压时,开关管导通,此时电流从输入电源通过开关管,经过输出电感滤波电路,最终输出给负载。
2.负半周期:当输入电源负半周电压大于输出电压时,开关管关断,此时开关管两端的电感储能。
在每个周期的正半周期和负半周期之间,开关管的导通和关断交替进行,实现了输入到输出的电压变换。
1.输入电压波形:输入电压通常为交流电源,波形为正弦波。
在正半周,当开关管导通时,输入电压通过开关管正向通流。
在负半周,当开关管关断时,输入电压不能通过开关管。
2.开关电流波形:反激式开关电源的开关管导通时,开关电流呈现方波形式,开关管关断时,开关电流为零。
由于开关电流的突变,会引起较大的干扰和损耗,因此需要设计合适的控制电路来控制开关管的导通和关断。
3.输出电压波形:输出电压可以通过输出电感滤波电路平滑得到。
输出电压在开关管导通时,随着负载的需求,可以稳定输出。
输出电压在开关管关断时,输出电容滤波电路会维持输出电压的稳定。
4.输出电流波形:输出电流波形与负载的需求有关。
在电源供电正常的情况下,输出电流总是保持稳定。
通过对反激式开关电源的工作原理及波形分析,可以了解到其有效地实现了输入到输出的电压变换。
通过合适的控制电路设计,可以实现开关
管的精确控制,从而提高电源的效率和稳定性。
相比传统的线性电源,反激式开关电源具有体积小、效率高等优点,在实际应用中有着广泛的应用前景。
反激电源次级尖峰处理方法
反激电源次级尖峰处理方法
反激电源次级尖峰是指在反激电源的次级电路中,由于变压器漏
感和开关管的寄生电容等因素,会在开关管关断瞬间产生一个很高的
尖峰电压。
这个尖峰电压可能会对电源的稳定性和可靠性造成影响,
因此需要采取一些措施来处理。
以下是一些常见的反激电源次级尖峰处理方法:
1. 增加吸收电路:在次级电路中增加一个吸收电路,如 RC 吸收
电路或RCD 吸收电路。
吸收电路可以吸收尖峰电压,从而降低其幅度。
RC 吸收电路由电阻和电容组成,RCD 吸收电路则增加了一个二极管。
吸收电路的参数需要根据具体情况进行选择,以确保其能够有效地吸
收尖峰电压。
2. 优化变压器设计:通过优化变压器的设计,可以减小变压器的
漏感,从而降低尖峰电压的幅度。
这可以通过增加变压器的绕组匝数、使用堆叠绕组、使用三明治绕组等方法来实现。
3. 选择合适的开关管:选择具有较低寄生电容的开关管可以减小
尖峰电压的幅度。
此外,还可以选择具有内置尖峰抑制功能的开关管,如 MOSFET 管。
4. 采用有源钳位电路:有源钳位电路可以在开关管关断瞬间将尖峰电压限制在一定范围内,从而保护开关管和其他电路元件。
有源钳位电路通常由一个二极管、一个电容和一个电阻组成。
5. 优化 PCB 布局:合理的 PCB 布局可以减小电路中的寄生参数,从而降低尖峰电压的幅度。
这包括减小走线长度、增加走线宽度、避免走线交叉等。
需要根据具体的电源设计和应用场景选择合适的次级尖峰处理方法。
在设计过程中,需要进行充分的仿真和测试,以确保电源的稳定性和可靠性。
反激电源副边二极管的尖峰电压
反激电源副边二极管的尖峰电压反激电源是一种常用的电源设计方案,其特点是简单、成本低、效率高。
在反激电源中,副边二极管起着重要的作用,其中尖峰电压是一个关键参数。
尖峰电压是指副边二极管在关断瞬间的最大反向电压。
在反激电源中,副边二极管承担着将储存在电感中的能量传递给负载的任务。
当开关管断开时,电感中的能量无法立即消失,会导致电感两端的电压瞬时增大,形成一个尖峰。
这个尖峰电压会作用在副边二极管上,如果尖峰电压过高,会导致副边二极管击穿,损坏电路。
为了降低副边二极管的尖峰电压,可以采取以下几种方法:1. 增加副边二极管的额定电压:选择额定电压更高的二极管,可以提高副边二极管的耐压能力,从而减小尖峰电压对其造成的影响。
2. 增加电容滤波:在反激电源的输出端并联一个电容,可以有效地减小尖峰电压。
电容可以将尖峰电压平滑化,使其不会对副边二极管造成太大的压力。
3. 合理设计电感参数:电感是反激电源中的重要元件,其参数的选择对尖峰电压有着直接的影响。
合理选择电感的电感值和电阻值,可以有效地减小尖峰电压。
4. 使用二极管并联:在副边二极管的并联电路中加入一个二极管,可以分担尖峰电压的压力,降低副边二极管的负载压力。
5. 控制开关管的关断速度:开关管的关断速度也会对尖峰电压产生影响。
合理控制关断速度,可以减小尖峰电压的幅值。
反激电源副边二极管的尖峰电压是一个需要重视的参数。
合理的设计和选择电路元件,采取有效的措施,可以降低尖峰电压的幅值,保护副边二极管的正常工作。
在实际应用中,我们应根据具体的电路需求和元件参数,综合考虑各方面因素,以确保反激电源的稳定性和可靠性。
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六大方法搞定反激开关管Vds电压尖峰波形
关于反激开关管中的Vds电压尖峰波形问题,是许多电源工程师在设计
测试电源中的常见问题,而且有时采用一些方法后仍然无法避免尖峰波形的
出现。
很多初学者往往希望通过公式计算来影响和避免尖峰波形,但因为在
实际电路中影响的因素非常广泛,而且每个电源都有不同的设计问题,因此
我们这里提供的是一种调试方向。
本文中针对反激开关管的Vds电压尖峰问
题进行定性分析,从而为降低此尖峰提供指导方向。
下面的示意图对解决反激开关管的Vds电压尖峰问题有帮助。
首先来看看MOS应力公式:(理想化处理,不影响结论)
Vds=Vin+n*Vo+Vspike=Vin+n*Vo+Ipk*(Lk/C1)0.5
这里两个主要参数的意义:Lk是变压器漏感(实际还应包含PCB寄生电感);C1为RCD钳位电容(实际还应包含MOS DS两端的电容,一般远小于C1,故忽略)。
见下图:
图一同时上图也标注出了具体如何实现以及对可能的副作用进行确认。
对
于大家碰到的开关管Vds电压尖峰问题,90%以上可以采用图中的方法解决,不再为电压尖峰烦恼。
如果图中采用的方法还解决不掉,就需要更加细化,可以采用以下几个整
改方向:
1、layout走线优化(功率回路尽量短,使pcb电感尽量小;同时也注意
RCD的走线,这里除了会影响尖峰,也会影响传导的高频段和辐射);
2、调整RCD中的D;(需要重新确认效率、传导、辐射)
3、调整RCD中的R;(需要重新确认效率、传导、辐射)。