从充放电的角度解释钳位电路
什么是钳位电路
什么是钳位电路
钳位电路的作用是将周期性变化的波形的顶部或底部保持在某一确定
的直流电平上。
图Z1615 为常见的二极管钳位电路。
设输入信号如图Z1616（a）所示,在零时刻，uO(0+)＝+E，uO 产生一个幅值为E 的正跳变。
此后在0～t１间，二极
管D 导通，电容C 充电电流很大，uＣ很快等于E，致使uO＝0。
在t１时刻，
ui（t１）＝0，uO 又发生幅值为－E 的跳变,在t１～t2 期间，D 截止，充电电
容C 只能通过R 放电，通常，R 取值很大，所以uＣ下降很慢，uO 变化也很小。
在t１时刻uＩ（t2）＝E，uO 又发生一个幅值为E 的跳度，在t2～t3 期间，D 导通，电容C 又重新充电。
与0～t１期间内不同，此时电容上贮有大量电荷，因而充电持续时间更短，uO 更迅速地降低为零。
以后重复上述过程，uO 和
uＣ的波形如图Z1616（b）、（c）。
可见，uO 的顶部基本上被限定在零电平上，于是，就称该电路为零电平正峰（或顶部）钳位电路。
将图Z1615
中的二极管反接，便可把输入矩形波的底部钳位在零电平上，形成零电平负峰（或底部）钳位电路。
图Z1617 为三极管钳位电路，如将其be 结也看成是一个二极管，那么,就钳
位原理而言，与图Z1615 所示电路完全一样，只不过该电路还具有放大作用而已。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
mos有源钳位电路
mos有源钳位电路随着科技的不断发展，mos有源钳位电路在电子领域的应用越来越广泛。
本文将对mos有源钳位电路的工作原理、优势、挑战以及应用进行深入解析，以帮助读者更好地理解这一重要电路。
一、mos有源钳位电路的工作原理mos有源钳位电路主要由mos管、电容和电阻组成。
其工作原理主要基于电容的充放电以及mos管的开关特性。
当电路中的电压达到预设值时，mos管迅速切换状态，将电压限制在安全范围内，从而保护电路不受过高电压的损害。
二、mos有源钳位电路的优势1.高速响应：mos管具有快速的开关特性，使得mos有源钳位电路能够在极短的时间内响应并限制电压。
2.精确控制：通过调整电路参数，可以实现对电压的精确控制，以满足不同应用的需求。
3.集成度高：mos管是标准cmos工艺的一部分，因此mos有源钳位电路可以实现高集成度，便于现代电子系统的集成。
三、mos有源钳位电路的挑战1.功耗问题：mos管的开关操作会产生一定的功耗，对于低功耗应用来说是一个挑战。
2.稳定性问题：由于电路参数的分散性，mos有源钳位电路的稳定性可能受到影响。
3.成本问题：虽然mos管是标准cmos工艺的一部分，但实现高性能的mos有源钳位电路仍需要一定的成本。
四、mos有源钳位电路的应用1.电源管理：在各种电源管理芯片中，mos有源钳位电路被广泛应用于实现过压保护、欠压保护等功能。
2.电机控制：在电机控制系统中，mos有源钳位电路可以用来限制母线电压，以保护电机不受过电压的损害。
3.显示驱动：在液晶显示器（lcd）和有机发光二极管显示器（oled）的驱动电路中，mos有源钳位电路也被广泛应用。
总结：本文对mos有源钳位电路的工作原理、优势、挑战以及应用进行了深入解析。
通过理解mos有源钳位电路的工作机制，以及其在不同应用场景中的优缺点，可以为电子工程师在设计电路时提供有益的参考。
在未来，随着技术的不断进步，相信mos有源钳位电路将会在更多领域发挥其重要作用。
栅极钳位电路
栅极钳位电路
栅极钳位电路是一种常用的电路配置，用于控制晶体管的工作状态。
在栅极钳位电路中，栅极被连接到信号源，并通过电容和电阻组成的网络与地连接。
这种连接方式可以确保晶体管的栅极电压始终保持在一个固定的范围内，以稳定晶体管的工作。
栅极钳位电路的运作原理是通过电容的充放电过程来实现的。
当信号源的电压变化时，电容会迅速充放电，使得栅极电压保持在一个固定的范围内。
这样，即使信号源发生剧烈变化，栅极电压也能保持稳定，避免晶体管工作不稳定或损坏。
栅极钳位电路的设计需要根据晶体管的参数和工作要求来确定电容和电阻的数值。
电容的选择应该满足充放电时间常数的要求，以确保栅极电压的稳定性。
而电阻的选择则需要考虑功耗和信号源的阻抗匹配等因素。
栅极钳位电路可以应用于各种电子设备中，如放大器、滤波器、振荡器等。
它的主要作用是稳定晶体管的工作状态，提高电路的可靠性和性能。
栅极钳位电路是一种常用的电路配置，用于稳定晶体管的工作状态。
通过合理选择电容和电阻的数值，可以确保栅极电压始终保持在一个固定的范围内，提高电路的可靠性和性能。
钳位电路工作过程详尽描述1
钳位电路工作过程详尽描述钳位电路原理说明：概念：把信号整体抬高或下降的电路。
抬高的是正钳位，下降的是负钳位。
这个电路和微分电路形式相同，只是多了一个二极管，微分电路的波形如下（方波激励）可根据此波形迅速记忆钳位电路的波形和电路。
二极管起到限幅的作用，它正向导通的时候，就把输出限制0.7伏左右，反向的时候就不起作用。
所以二极管正极连着电容的负钳位，因为它把大于0.7伏的上半部分波形削去。
负极连着电容的是正钳位，因为它削去了下半部分波形。
负钳位波形：正钳位波形：具体工作过程：以负钳位为例①方波信号正跳变，电容电压不能突变，相当于短路，所以电阻上也得到了一个正跳变电压，即信号方波的幅值。
对应着正钳位波形图大于零的那一点点。
（这里还有一个问题，如果二极管是理想的，是得不到这个幅值的，因为二极管导通后削去了0.7伏之上的电压）②二极管导通后，电容迅速充电，两端电压很快达到方波的幅值，此时，电容相当于断开，电阻上的电压就变为零了。
这时得到的波形对应着正钳位波形图大于零的那一点点。
③之后在方波信号维持正幅值期间，电容都相当于断开，电阻上无电压，对应波形图上无输出的部分。
④方波信号负跳变到零，则输入端相当于短路，原来电容上的所充到的电压为左正右负，二极管截止，电容通过电阻放电。
这个瞬间电阻就得了一个负跳变电压——电容上的全部电压，即方波幅值。
对应波形图上小于零的下半部分。
⑤此后就是不断重复上面的过程了。
正钳位电阻上的电压和上面的过程相反。
当然，钳位不能改变信号的形状，上面的波形是RC太小，电容放电太快造成的，增大RC，信号就基本不变，波形如下信号波形：负钳位波形：。
二极管串联电池钳位输出电路
二极管串联电池钳位输出电路引言：二极管是一种具有非线性特性的电子器件，广泛应用于电路中。
而二极管串联电池钳位输出电路是一种常见的电路配置。
本文将详细介绍二极管串联电池钳位输出电路的原理、特性及应用。
一、二极管的基本原理二极管是由半导体材料构成的，具有两个电极：正极（阳极）和负极（阴极）。
它的主要特性是具有单向导电性，即只能允许正向电流通过，而阻止反向电流的流动。
当二极管正向偏置时，即阳极电压高于阴极电压时，电子会从n型半导体向p型半导体移动，形成电流；而反向偏置时，电子无法通过二极管。
二、二极管串联电池钳位输出电路的原理二极管串联电池钳位输出电路是将二极管串联在电池的正负极之间，利用二极管的单向导电特性来实现电池钳位输出。
当电池正极电压高于负极电压时，二极管处于正向偏置状态，电流可以通过二极管，形成电池的正极输出；而当电池负极电压高于正极电压时，二极管处于反向偏置状态，电流无法通过二极管，实现电池的负极输出。
三、二极管串联电池钳位输出电路的特性1. 单向导电性：二极管只能允许正向电流通过，而阻止反向电流的流动。
2. 电压降：在正向导通状态下，二极管会产生一个正向电压降，一般约为0.7V。
3. 反向击穿电压：当反向电压超过二极管的反向击穿电压时，二极管会发生击穿现象，导致电流急剧增加，甚至损坏二极管。
四、二极管串联电池钳位输出电路的应用1. 正负半波整流：将交流电信号经过二极管串联电池钳位输出电路，可以实现将交流信号转换为直流信号。
2. 电池保护：在电池的正负极之间串联二极管，可以防止电池在放电时出现反向电流，保护电池的安全使用。
3. 电源切换：利用二极管串联电池钳位输出电路，可以实现电源的快速切换，确保电路在切换过程中不中断。
结论：二极管串联电池钳位输出电路是一种常见的电路配置，利用二极管的单向导电特性实现电池的正负极输出。
它具有单向导电性、电压降和反向击穿电压等特性，广泛应用于正负半波整流、电池保护和电源切换等领域。
二极管钳位电路工作原理详解
二极管钳位电路工作原理详解一、二极管基本原理二极管是一种具有单向导电性的电子器件，它只允许电流从一个方向流过，而阻止电流从另一个方向流过。
二极管的基本工作原理是利用PN结的电压特性来实现导通和截止的功能。
当二极管两端加正向电压时，PN结导通，电流可以顺利通过；而当二极管两端加反向电压时，PN结截止，电流无法通过。
二、钳位电路结构钳位电路是一种用于限制电压波动的电路，主要由二极管和电阻组成。
钳位电路通常包括两个二极管和一个电阻，其中两个二极管反向并联，电阻连接在两个二极管的中间。
三、钳位电路工作原理当钳位电路中的输入电压超过预定值时，反向并联的二极管将导通，形成一个短路路径，将输入电压限制在预定值以下。
此时，电阻起到分压作用，将输入电压的一部分分流到地，从而保护后续电路免受过电压的影响。
四、钳位电路应用钳位电路广泛应用于各种电子设备中，如电源适配器、充电器、电机驱动器等。
在电源适配器中，钳位电路可以保护输出电压免受输入电压波动的影响；在电机驱动器中，钳位电路可以防止电机绕组在开关管开通或关断时产生的过电压对电机造成损坏。
五、钳位电路优缺点钳位电路的优点包括：结构简单、成本低、可靠性高。
其缺点包括：限制电压的精度不高、响应速度较慢。
六、钳位电路调试与维护在使用钳位电路时，需要进行调试以确保其正常工作。
调试过程中需要注意以下几点：1.确保输入电压在预定范围内；2.调整电阻的阻值以获得合适的电压限制值；3.检查二极管是否正常工作；4.在使用过程中定期检查和维护电路。
此外，为了确保钳位电路的正常工作，还需要注意以下几点：1.保持电路板的清洁和干燥；2.避免过电流或过电压对电路板造成损坏；3.在使用过程中注意安全操作规程。
总之，钳位电路是一种常见的电子电路保护技术，其工作原理和应用广泛。
在使用过程中需要注意调试和维护以确保其正常工作并保护后续电路免受过电压的影响。
钳位电路（三）
钳位电路（三）钳位电路（Clamping Circuit）跟前面所说的限幅电路不同，它的作用不是限制信号的电压幅值，而是把整个信号幅值进行直流平移。
最后的输出波形与输入波形的形状不变，只是在输入信号的基础上增加了直流分量。
该直流分量的大小取决于电路本身的具体参数。
钳位电路的应用也很多，在我们家里的彩色电视机里有它的身影。
在其中它起到恢复电视亮度信号的直流分量。
稍微想一下，电视的信号肯定不是有规律的波形，那么钳位电路肯定不用知道确切的波形，就能把直流分量调出来。
那么二极管在会充当什么角色呢？还是先来看看下图的二极管钳位电路：以正弦信号为例：输入为v i=V m sin(ωt)来分析该电路是如何钳位的。
为了简单起见，设电容的初始电压V C(0)=0，二极管D是理想的。
则当时间t由0时刻增至T/4时，v i达到其峰值V m，电容的电压也被充至峰值V m。
随之，v i下降，很显然，二极管处于反偏截至状态，电容的电压没有地方放电，只能保持V m不变。
因而可得输出电压v o=-v c+v i=-V m+V m sin(ωt)。
由此可见，输出电压被钳住了，输出与输入的波形相同，不同的只是输出波形进行了-V m的直流平移。
下图是上图仿真结果的波形图的比较：正弦波形三角波形对上面的波形图说明一下：红色为输入波形，黑色为输出波形。
大家可能有疑问了。
根据上面的原理分析这不对啊！不是反了吗？对！是反了！不过不是我说反了，而是我把二极管接反了。
这就对了！二极管的方向只是影响直流平移的方向而已。
也就是正移和负移。
看看二极管又是功不可没啊！大家可以从上面波形图看到，输出的波形相对输入波形抬高了，即多加了一个直流分量，两者的波形形状没有发生变化。
这也就完成了钳位功能。
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的，因为它关系到开关管上的尖峰电压，从而影响到开关管的选择，进而会影响到EMI，并且，RCD电路设计不当，会对效率造成影响，而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0-t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降；同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端，原边电感电流ip线性上升，其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2）t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程，流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电(因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds较小)，变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds；直到t2时刻，UDS 上升到Ui+Uf(Uf为变压器副边向原边的反馈电压)。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b)所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
开关电源钳位电路原理
开关电源钳位电路原理嘿，朋友！你要是捣鼓过开关电源，那肯定对钳位电路不陌生。
这钳位电路啊，就像是电源里的一个小保镖，默默地守护着整个电路的正常运行，可神奇了呢！我有个朋友叫小李，他之前在做一个小的开关电源项目的时候，就被电路里莫名其妙出现的尖峰电压搞得焦头烂额。
他就跑来问我：“这尖峰电压是啥玩意儿啊？就像个捣蛋鬼一样，把我的电路都快搞坏了！”我就跟他说啊，这尖峰电压在开关电源里经常出现，要是没有钳位电路，那可就像家里没装门锁，小偷（尖峰电压）随时能闯进来搞破坏。
那钳位电路到底是怎么个原理呢？咱得先从开关电源的工作过程说起。
开关电源就像一个超级忙碌的快递员，不停地把电能从一个地方送到另一个地方。
在这个过程中，当开关管突然断开或者导通的时候，就会像平静的湖水里突然扔进一块大石头，激起很大的浪花，这个浪花就是那些不需要的电压波动，也就是尖峰电压。
咱就拿一个简单的反激式开关电源来说吧。
当开关管导通的时候，变压器初级绕组就像一个小仓库开始储存能量。
这时候电流就像一群勤劳的小蚂蚁，源源不断地往仓库里搬东西。
突然，开关管断开了，那些小蚂蚁没地方去了，就会引起很大的混乱，这个混乱就表现为电压的突然升高，也就是尖峰电压。
这尖峰电压要是不管它，就像任由一个调皮的孩子在瓷器店里乱跑，那些脆弱的电子元件可就要遭殃了。
这时候钳位电路就闪亮登场了。
钳位电路有很多种类型，比如说二极管 - 电容钳位电路。
这个电路就像是一个精准的水位控制器。
二极管就像一个单向的小阀门，只允许电流往一个方向走。
电容呢，就像一个小水库，它能储存电能。
当尖峰电压出现的时候，就像洪水来了，二极管这个小阀门打开，尖峰电压就像洪水一样往电容这个小水库里流。
电容把这些多余的电压储存起来，就像水库把洪水储存起来一样，这样就避免了尖峰电压在电路里横冲直撞，破坏其他元件。
还有一种是稳压二极管钳位电路。
稳压二极管就像一个有脾气的小卫士。
它有一个固定的稳压值，就像小卫士有一个坚守的底线。
钳位电路
5. 改變訊號產生器的波形，使Vi變成方波輸出， 峰值不變，頻率為2kHz。 6.把Voff調整為-5V，並將Vo之波形繪製記錄於 表上。
24
9
上圖的負值箝位電路： 當輸入Vi為正值時，二極體導通，則電容 經由二極體快速充電，最後電容會充到Vp。 由KVL關係可得Vo = Vi + Vc，即Vo = Vi - Vp
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加上直流偏壓的正值箝位電路圖
11
加上直流偏壓的正值箝位電路動作
多了Voff偏壓之後，電容充電後，就能充到Vp + Voff，所以輸出Vo = Vi + Vp + Voff。
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結論
可調整Voff的大小，以達到適當的偏移量輸出 波形。
17
三、實驗使用材料
二極體 電阻 電容
1N4001 × 1個 560KΩ × 1個 0.01uf × 1個 (104)
18
四、實驗步驟
二極體箝位電路(一) 1. 按下圖將線路圖接好。
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2. 利用電源供應器來產生直流偏壓Voff，調整 Voff = 3V 3. 輸入訊號Vi利用訊號產生器產生，調整輸出值 使其輸出維正弦波，其波峰值為± Vp = ± 5V， 而頻率為2kHz。 4. 利用示波器觀察輸出端Vo之波形，並將Vo之 波形繪製記錄於表上。
3
箝位電路示意圖
4
箝位電路波形位移後的示意圖
5
對於波形的位移量，我們可利用電容充放電的 特性配合偏移用的直流電壓源來達成向上或往 下的偏移效果。
6
未具直流偏壓的箝位電路
有兩類：(1)輸出皆正值 (2)輸出皆負值 (1)輸出皆正值
钳位保护电路原理
钳位保护电路原理钳位保护电路是一种适用于各种电子设备的保护装置，它可以有效防止过流、过压、过温等异常情况对设备造成的损坏和危害，保障设备的安全和稳定运行。
本文将介绍钳位保护电路的原理，包括其工作原理、组成结构、实现方法和应用场景等方面，以期为读者提供一些有用的参考信息。
一、工作原理钳位保护电路的基本工作原理是在电路中插入一个保护元件，当电路中的电压或电流超过其设计值时，保护元件会自动断开或限制电流或电压，以避免设备受到过大的电流或电压的损害。
保护元件可以是熔丝、保险丝、电压调节器、功率二极管等，这些元件的组合可以根据实际需要进行灵活设计。
例如，当电路中出现过流情况时，保护元件会自动断开电路，避免电流过大导致设备损坏；当电路中出现过压情况时，保护元件会自动限制电压，防止设备损坏；当电路中出现过温情况时，保护元件会自动降低电流或断开电路，以避免设备过热导致损坏或危险。
二、组成结构钳位保护电路由保护元件、控制电路、反馈电路等组成，其中保护元件是保护电路的核心部件，它可以有效地监测和控制电路中的电流和电压。
控制电路是负责控制保护元件开关状态的电路，它可以根据电路的实际情况自动判断保护元件的状态和控制开关动作。
反馈电路是负责将保护元件和控制电路之间的信号传递的电路，它可以实现对保护元件状态的实时检测和调整，保证电路的稳定性和可靠性。
三、实现方法钳位保护电路的实现方法有多种，通常可以通过硬件、软件或结合硬件和软件的方式实现。
其中硬件实现方法较简单，可以采用熔丝、保险丝、电阻、电容、二极管等元件进行组合设计；软件实现方法则需要嵌入式系统或单片机等设备进行编程控制；结合硬件和软件的方法则可以兼顾两者的优点，实现更为灵活和高效的保护控制。
四、应用场景钳位保护电路适用于各种电子设备的保护和控制，特别是对于一些对电压和电流要求比较高的设备，如家用电器、电动工具、电脑、机器人、通讯设备等，钳位保护电路可以有效地保障设备的安全和稳定运行，同时也可以降低设备维修和更换的成本和风险，受到了广泛的应用和认可。
钳位电路介绍
反激式电源中MOSFET的钳位电路输出功率100W以下的AC/DC电源通常都采用反激式拓扑结构。
这种电源成本较低，使用一个控制器就能提供多路输出跟踪，因此受到设计师们的青睐，且已成为元件数少的AC/DC转换器的标准设计结构。
不过，反激式电源的一个缺点是会对初级开关元件产生高应力。
反激式拓扑结构的工作原理，是在电源导通期间将能量储存在变压器中，在关断期间再将这些能量传递到输出。
反激式变压器由一个磁芯上的两个或多个耦合绕组构成，激磁能量在被传递到次级之前，一直储存在磁芯的串联气隙间。
实际上，绕组之间的耦合从不会达到完美匹配，并且不是所有的能量都通过该气隙进行传递。
少量的能源储存在绕组内和绕组之间，这部分能量被称为变压器漏感。
开关断开后，漏感能量不会传递到次级，而是在变压器初级绕组和开关之间产生高压尖峰。
此外，还会在断开的开关和初级绕组的等效电容与变压器的漏感之间，产生高频振铃(图1)。
图1：漏感产生的漏极节点开关瞬态如果该尖峰的峰值电压超过开关元件(通常为功率MOSFET)的击穿电压，就会导致破坏性故障。
此外，漏极节点的高幅振铃还会产生大量EMI。
对于输出功率在约2W以上的电源来说，可以使用钳位电路来安全耗散漏感能量，达到控制MOSFET电压尖峰的目的。
钳位的工作原理钳位电路用于将MOSFET上的最大电压控制到特定值，一旦MOSFET电压达到阈值，所有额外的漏感能量都会转移到钳位电路，或者先储存起来慢慢耗散，或者重新送回主电路。
钳位的一个缺点是它会耗散功率并降低效率，因此，有许多不同类型的钳位电路可供选择(图2)。
有多种钳位使用齐纳二极管来降低功耗，但它们会在齐纳二极管快速导通时增加EMI的产生量。
RCD钳位能够很好地平衡效率、EMI产生量和成本，因此最为常用。
图2：不同类型的钳位电路钳位RCD钳位的工作原理为：MOSFET关断后，次级二极管立即保持反向偏置，励磁电流对漏极电容充电(图3a)。
当初级绕组电压达到由变压器匝数所定义的反射输出电压(VOR)时，次级二极管关断，励磁能量传递到次级。
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此，为确保反激变换器安全可靠工作，必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少，想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的，因为它关系到开关管上的尖峰电压，从而影响到开关管的选择，进而会影响到EMI，并且，RCD电路设计不当，会对效率造成影响，而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0-t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降；同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端，原边电感电流ip线性上升，其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2）t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程，流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电(因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds较小)，变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds；直到t2时刻，UDS 上升到Ui+Uf(Uf为变压器副边向原边的反馈电压)。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b)所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
RCD钳位电路分析及参数设计
4 RCD钳位电路4.1基本原理分析由于变压器漏感的存在，反激变换器在开关管关断瞬间会产生很大的尖峰电压,使得开关管承受较高的电压应力，甚至可能导致开关管损坏。
因此,为确保反激变换器安全可靠工作,必须引入钳位电路吸收漏感能量。
钳位电路可分为有源和无源钳位电路两类，其中无源钳位电路因不需控制和驱动电路而被广泛应用。
在无源钳位电路中，RCD 钳位电路因结构简单、体积小、成本低而倍受青睐。
RCD钳位电路在吸收漏感能量的时候，同时也会吸收变压器中的一部分储能，所以RCD钳位电路参数的选择，以及能耗到底为多少,想要确定这些情况会变得比较复杂。
对其做详细的分析是非常必要的,因为它关系到开关管上的尖峰电压,从而影响到开关管的选择,进而会影响到EMI,并且,RCD电路设计不当，会对效率造成影响,而过多的能量损耗又会带来温升问题，所以说RCD钳位电路可以说是很重要的部分。
图9图10图11反激变换器RCD 钳位电路的能量转移过程可分成5 阶段，详细分析如下：1）t0—t1阶段。
开关管T1导通，二极管D1、D2因反偏而截止，钳位电容C1通过电阻R1释放能量，电容两端电压UC下降;同时，输入电压Ui加在变压器原边电感LP两端,原边电感电流ip线性上升,其储能随着增加，直到t1时刻，开关管T1关断，ip增加到最大值。
此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(a)所示。
2)t1-t2阶段。
从t1时刻开始，开关管进入关断过程,流过开关管的电流id 开始减小并快速下降到零；同时，此阶段二极管D2仍未导通，而流过变压器原边的电流IP首先给漏源寄生电容Cds恒流充电（因LP很大)，UDS快速上升(寄生电容Cds 较小）,变压器原边电感储存能量的很小一部份转移到Cds;直到t2时刻,UDS 上升到Ui+Uf（Uf为变压器副边向原边的反馈电压).此阶段变换器一次侧的能量转移等效电路如图2(b）所示，钳位电容C1继续通过电阻R1释放能量。
钳位电路的详细分析
钳位电路的详细分析
图1典型钳位电路
图2仿真图形
分析：
当图2中的绿线也就是信号源是0V的时候，相当于信号源短路，此时D1开启，电容的右极板快速充电，电压上升为8V，所以图2中的红线显示为8V。
当信号源突然跳变为5V，即绿线升为5V，电容器的左极板跳变为5V，由于电容器两极板电压不能突变，所以右极板上升为13V。
如图2红线上升为了13V。
此时D1截止，电容器右极板的电荷通过电阻R1缓慢释放，为什么是缓慢释放呢？因为RC 电路中R*C是代表时间常数，越大表示释放电荷越慢，不难理解，C大电荷多，R大放电电流小。
于是出现图2中红色线中有个下降坡。
因为RC大，电压下降不明显，还没等释放完毕，绿线又降为0V，下降了5V。
根据电容电压不能突变，右极板也要下降5V，可是此时的右极板已经不是13V，略小于13V，再下降5V，将小于8V，于是出现红色线中有个非常小的低于8V的点。
因为右极板低于8V，所以D1开启，电源V2迅速给电容右极板充电，为什么是迅速呢？因为D1导通，右极板跟V2直接相连，充电电流理论上无限大，所以很快就可以上升到8V。
如此循环往复，分析结束。
注意3点：
1.电容两极板之间电压不能突变。
2.RC时间常数大，充放电缓慢。
3.跟电源直接相连，充放电迅速。
讨论3个问题：
1.如果将电容变大，或变小，波形如何？
2.如果将信号源频率变大，或变小，波形如何？
3.图1是正向钳位电路，负向钳位电路该如何？
留给读者自己思考。
钳位电路的工作原理和作用
钳位电路的工作原理和作用
所谓钳位，就是把输入电压变成峰值钳制在某一预定的电平上的输出电压，而不改变信号。
钳位电路(1)功能：将输入讯号的位准予以上移或下移，并不改变输入讯号的波形。
(2)基本元件：二极管D、电容器C及电阻器R(直流电池VR)。
(3)类别：负钳位器与正钳位器。
(4)注意事项D均假设为理想，RC的时间常数也足够大，不致使输出波形失真。
任何交流讯号都可以产生钳位作用。
负钳位器
(1)简单型
工作原理Vi正半周时,DON,C充电至V值,Vo=0V。
Vi负半周时，DOFF，Vo=-2V。
(2)加偏压型
工作原理Vi正半周时，二极管DON，C被充电至V值(左正、右负)，Vo=+V1(a)图或-V1(b)图。
Vi负半周时，二极管DOFF，RC时间常数足够大，Vo=VC+Vi(负半周)=2V。
几种二极管负钳位器电路比较
正钳位器(1)简单型
工作原理Vi负半周时，DON，C充电至V值(左负、右正)，Vo=0V。
Vi正半周时，DOFF，Vo=VC+Vi(正半周) =2V。
(2)加偏压型
判断输出波形的简易方法
1. 由参考电压V1决定输出波形于坐标轴上的参考点。
2 .由二极管D的方向决定原来的波形往何方向移动，若二极管的方向为
，则波形必须向上移动;若二极管的方向为，则波形必须往下移动。
3 决定参考点与方向后，再以参考点为基准，将原来的波形画于输出坐标轴上，即为我们所求。
几种二极管正钳位器电路比较。
钳位电路 工作原理
钳位电路工作原理
钳位电路是一种常用的电路设计，用于限制信号电压在一定范围内。
其工作原理是基于比较电路和反馈系统的组合。
钳位电路通常由一个比较器、一个参考电压源和一个反馈电路组成。
比较器负责将输入信号与参考电压进行比较，并输出高电平或低电平的脉冲信号。
参考电压源确定了信号的上下限。
反馈电路将比较器的输出连接回输入端，起到调整信号的作用，使其始终保持在参考电压的范围内。
具体而言，当输入信号的电压超过参考电压的上限时，比较器输出一个高电平的脉冲信号。
这个信号经过反馈电路后降低到参考电压的上限，作为下一个比较周期的参考电压。
同样地，当输入信号的电压低于参考电压的下限时，比较器输出一个低电平的脉冲信号。
这个信号经过反馈电路后升高到参考电压的下限，作为下一个比较周期的参考电压。
通过不断的比较和反馈，输入信号被有效地限制在参考电压的范围内。
钳位电路在实际应用中具有广泛的用途。
例如，它可以用于音频系统中的自动增益控制（AGC），用于限制输入信号幅度，避免过大或过小的声音；它也可以用于模数转换器中，用于将模拟信号转换为数字信号时限制输入信号幅度，避免溢出和失真。
总之，钳位电路通过比较和反馈的方式，将输入信号限制在给定的范围内，以确保电路正常工作。
它具有简单可靠、灵活性高等优点，被广泛应用于各种电子设备和系统中。
钳位电路的工作原理
钳位电路的工作原理钳位电路是一种电子电路，在实际应用中起着非常重要的作用。
它主要用于稳定电压和电流，是各种电子设备中经常采用的电路之一。
本文将详细介绍钳位电路的工作原理。
1. 什么是钳位电路钳位电路是一种基本电路，它可以通过不同的电子元件的不同组合构成。
一般来说，钳位电路是通过运算放大器构成的，它能够将输入信号限制在一个特定的范围内（即钳位上下限）。
这种电路可以用于恢复信号，提高信号的线性度等。
2. 钳位电路的构成钳位电路主要由运算放大器、正负电源、限幅二极管、反馈电阻、反馈电容等组成。
其中运算放大器作为钳位电路的核心部件，可以通过对输入信号进行放大、反向等操作来实现钳位电路的功能。
3. 钳位电路的工作原理钳位电路的工作原理可简单地分为两个步骤：第一步，将输入信号放大，经过运算放大器反相输入端和反馈电阻再次输入至运算放大器输出端；第二步，在经过限幅二极管之前保持在一个特定的范围内（该范围由反馈电阻和限幅管之间的欧姆定律计算而得）。
在钳位电路中，输入信号被放大，并被反相输入至运算放大器反馈电阻中，以此使输出信号与输入信号保持一致性。
同时，反馈电容的作用是增加电路的稳定性和滤波效果。
限幅二极管的作用是保护运算放大器并使输入信号在一个特定范围内工作。
钳位电路可以将输入信号限制在一个特定的范围内，从而可以增强信号的线性度和动态性。
如此，它可以在各种电子设备中经常采用，如信号恢复电路、信号放大电路、电流和电压恒定电路等。
4. 钳位电路的应用钳位电路主要应用于一些需要限定输入信号幅值范围的电子器件中，如计算机内存电路、光电传感器、数字电路等。
同时，它还被广泛应用于信号放大电路、信号恢复电路、DC-DC变换器、电流限制器、电压限制器等各种电子设备中。
总之，钳位电路是一种十分有用的电路，在各种电子设备中经常得到应用，提高了设备的性能和可靠性。
通过对钳位电路的深入了解，我们可以更加了解电子电路的原理，为我们今后从事相关领域的工作提供了有利的支持。
箝位
箝位所谓箝位就是将信号叠加到某一电平上使之保持相对的恒定．箝位电路将脉冲信号波形的某一部分固定在一个选定的电平上，而使原信号其余部分的波形保持不变的电路。
箝位电路可以使失去直流分量的脉冲信号恢复直流成分，故又称直流恢复器。
箝位电路常用于各种显示设备。
在示波器和雷达显示器中用箝位电路对扫描信号进行直流恢复，以解决扫描速度改变引起荧光屏上图像移动的问题。
用于电视系统可使全电视信号的同步脉冲顶端电平保持为一个固定的数值，以克服由于失去直流分量和干扰等原因所造成的电平波动，便于从全电视信号中分离同步脉冲。
二极管NPC三电平拓扑最早由A. Nabae等人以论文的方式系统系统的提出，并已广泛应用于电力传动领域。
相对于传统的两电平全桥逆变器，三电平NPC 逆变器具有一系列优点：1）开关损耗小，效率高；2）开关动作时dv/dt小，引起的电磁干扰（EMI）小；3）输出电压波形为三电平，谐波含量少，所需的滤波电感量小，有利于降低系统成本和功率损耗。
所谓的中点钳位，是将直流电源的“中点” 与交流侧的地或者N 点相连。
这样做的好处是可以大大降低共模干扰，用在电机驱动时，可以消除转定子之间的漏电流；用在杂散电容较大的电路时，也可以消除漏电流，从而提高EMI 特性。
当然由于每次换流NPC拓扑只有一个器件参与换流，因此此种拓扑的效率也更高..电压源型变频器与电流源型变频器的优缺点默认分类2011-02-21 09:53:26 阅读24 评论0 字号：大中小订阅根据直流电路中滤波方式的不同，变频器被分为电压源型和电流源型两种，如图2 所示。
1）电压源型变频器直流电路采用电容器滤波。
在波峰（电压较高）时，由电容器储存电能场，在波谷（电压较低）时，电容器将释放电场能来进行补充，从而使直流电压保持平稳。
直流电路是一个电压源，故称为电压源型。
其特点是：（1）直流侧并联大电容，相当于电压源。
直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
（2）由于直流电压源的箝位作用，交流侧输出的电压波形为矩形波，并且与阻抗角无关。
钳位电路介绍
反激式电源中MOSFET的钳位电路输出功率100W以下的AC/DC电源通常都采用反激式拓扑结构。
这种电源成本较低，使用一个控制器就能提供多路输出跟踪，因此受到设计师们的青睐，且已成为元件数少的AC/DC转换器的标准设计结构。
不过，反激式电源的一个缺点是会对初级开关元件产生高应力。
反激式拓扑结构的工作原理，是在电源导通期间将能量储存在变压器中，在关断期间再将这些能量传递到输出。
反激式变压器由一个磁芯上的两个或多个耦合绕组构成，激磁能量在被传递到次级之前，一直储存在磁芯的串联气隙间。
实际上，绕组之间的耦合从不会达到完美匹配，并且不是所有的能量都通过该气隙进行传递。
少量的能源储存在绕组内和绕组之间，这部分能量被称为变压器漏感。
开关断开后，漏感能量不会传递到次级，而是在变压器初级绕组和开关之间产生高压尖峰。
此外，还会在断开的开关和初级绕组的等效电容与变压器的漏感之间，产生高频振铃(图1)。
图1：漏感产生的漏极节点开关瞬态如果该尖峰的峰值电压超过开关元件(通常为功率MOSFET)的击穿电压，就会导致破坏性故障。
此外，漏极节点的高幅振铃还会产生大量EMI。
对于输出功率在约2W以上的电源来说，可以使用钳位电路来安全耗散漏感能量，达到控制MOSFET电压尖峰的目的。
钳位的工作原理钳位电路用于将MOSFET上的最大电压控制到特定值，一旦MOSFET电压达到阈值，所有额外的漏感能量都会转移到钳位电路，或者先储存起来慢慢耗散，或者重新送回主电路。
钳位的一个缺点是它会耗散功率并降低效率，因此，有许多不同类型的钳位电路可供选择(图2)。
有多种钳位使用齐纳二极管来降低功耗，但它们会在齐纳二极管快速导通时增加EMI的产生量。
RCD钳位能够很好地平衡效率、EMI产生量和成本，因此最为常用。
图2：不同类型的钳位电路钳位RCD钳位的工作原理为：MOSFET关断后，次级二极管立即保持反向偏置，励磁电流对漏极电容充电(图3a)。
当初级绕组电压达到由变压器匝数所定义的反射输出电压(VOR)时，次级二极管关断，励磁能量传递到次级。