龙源期刊网httpwwwqika
comc
开关电源的缓冲电路设计
作者：许州邓颖孔祥波来源：《科技创新导报》2011年第07期
摘要随着开关电源工作频率的提高开关器件承受很大的热量和电应力从而形成过电压。为此常常需要设置各种缓冲电路对其进行抑制。重点分析比较了三种缓冲电路并指出了各自的特点及设计要点。RCD缓冲电路的箝位电压随电阻减小而减小但损耗增大LCD缓冲电路的LC谐振频率要求小于开关频率能量回馈缓冲电路的箝位电压较低不需要额外的电感。最后给出了LCD缓冲电路的设计结果实现了无损耗箝位。
关键词开关电源缓冲电路无损耗箝位能量回馈
中图分类号：TM6文献标识码：A文章编号：1674098X201103a006801
1引言
随着电力电子技术的发展开关电源正趋向于小型化和轻量化。为了减小电源的体积和重量提高开关频率是最可行的方法。然而随着开关频率的提高开关损耗也越来越大带来了效率降低和发热严重的问题。目前有很多种方法可以实现缓冲吸收的目的。总体上主要通过两种方法一是减小漏电感二是耗散过电压的能量或者使能量反馈回电源中。减小漏感主要靠工艺耗散过电压的能量通过与变压器或者开关管并联的缓冲电路能量反馈回电源则采用附加的线圈电感和定向二极管。
2RCD缓冲电路
RCD缓冲电路以其结构简单、成本低廉的特点而得以广泛应用。但是由于RCD缓冲电路的箝位电压会随着负载的变化而变化如果参数设计不合理该电路会降低系统的效率或者达不到箝位要求，而使开关管损坏。常用的RCD箝位电路如图所示包含箝位电容C、耗散电阻R和二极管D。
21RCD缓冲电路
当开关管导通时输入电压Vi
加在变压器绕组上由于二极管反向偏置阻止箝位电容的放电所以VC≈0。当开关管关断时变压器漏感中的能量给开关管的漏源极间电容和电路中的其他杂散电容充电直到漏源电压达到Vi
二极管导通箝位电容电压逐渐上升即漏源电压也逐渐上升而且箝位在2Vi
数值。在剩余时间里随着电阻放电电流减小电容的电压会返回到原来值多余的能量被电阻消耗。在稳态工作时因为箝位电容的电压会自动调整直到多余的能量消耗在电阻上。CD缓冲电路最简单成本最低可降低开关管的电压应力但其损耗较大箝位电压
f龙源期刊网httpwwwqika
comc
依赖于变换器的输出电流与输入电压无关会随电阻减小而减小但损耗增大。在实际电路设计中应观察各种输入电压及负载情况下的箝位电压波形同时还要考虑元器件的选型是否合理。比如耗散电阻的功率选择应考虑13降额使r