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发表于 2007-10-9 13:51:55

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RCD吸收电路的设计

反激式开关电源

RCD吸收电路的设计

 

对于一位开关电源工程师来说,在一对或多对相互对立的条件面前做出选择,那是常有的事。而我们今天讨论的这个话题就是一对相互对立的条件。(即要限制主MOS管最大反峰,又要RCD吸收回路功耗最小)

在讨论前我们先做几个假设,

     开关电源的工作频率范围:20~200KHZ

     RCD中的二极管正向导通时间很短(一般为几十纳秒);

     在调整RCD回路前主变压器和MOS管,输出线路的参数已经完全确定。

有了以上几个假设我们就可以先进行计算:

一﹑首先对MOS管的VD进行分段:

,输入的直流电压VDC

,次级反射初级的VOR

,主MOSVD余量VDS

RCD吸收有效电压VRCD1

二﹑对于以上主MOSVD的几部分进行计算:

,输入的直流电压VDC

在计算VDC时,是依最高输入电压值为准。如宽电压应选择AC265V,即DC375V

   VDCVAC  *√2

,次级反射初级的VOR

VOR是依在次级输出最高电压,整流二极管压降最大时计算的,如输出电压为:5.0V±5%(依Vo =5.25V计算),二极管VF0.525V(此值是在1N5822的资料中查找额定电流下VF值).

VOR(VF +Vo)*Np/Ns

,主MOSVD的余量VDS

VDS是依MOSVD10%为最小值.如KA05H0165RVD=650应选择DC65V

VDSVD* 10%

RCD吸收VRCD

MOS管的VD减去三项就剩下VRCD的最大值。实际选取的VRCD应为最大值的90%(这里主要是考虑到开关电源各个元件的分散性,温度漂移和时间飘移等因素得影响)。

VRCD(VD-VDC -VDS)*90%

注意: VRCD是计算出理论值,再通过实验进行调整,使得实际值与理论值相吻合.

VRCD必须大于VOR1.3倍.(如果小于1.3倍,则主MOS管的VD值选择就太低了)

MOSVD应当小于VDC2倍.(如果大于2倍,则主MOS管的VD值就过大了)

如果VRCD的实测值小于VOR1.2倍,那么RCD吸收回路就影响电源效率。

VRCD是由VRCD1VOR组成的

RC时间常数τ确定.

τ是依开关电源工作频率而定的,一般选择10~20个开关电源周期。

三﹑试验调整VRCD

首先假设一个RC参数,R=100K/RJ15, C="10nF/1KV"。再上市电,应遵循先低压后高压,再由轻载到重载的原则。在试验时应当严密注视RC元件上的电压值,务必使VRCD小于计算值。如发现到达计算值,就应当立即断电,待将R值减小后,重复以上试验。(RC元件上的电压值是用示波器观察的,示波器的地接到输入电解电容极的RC一点上,测试点接到RC另一点上)

一个合适的RC值应当在最高输入电压,最重的电源负载下,VRCD的试验值等于理论计算值。

﹑试验中值得注意的现象

输入电网电压越低VRCD就越高,负载越重VRCD也越高。那么在最低输入电压,重负载时VRCD的试验值如果大于以上理论计算的VRCD值,是否和(三)的内容相矛盾哪?一点都不矛盾,理论值是在最高输入电压时的计算结果,而现在是低输入电压。

重负载是指开关电源可能达到的最大负载。主要是通过试验测得开关电源的极限功率。

RCD吸收电路中R值的功率选择

R的功率选择是依实测VRCD的最大值,计算而得。实际选择的功率应大于计算功率的两倍。

编后语:

RCD吸收电路中的R值如果过小,就会降低开关电源的效率。然而,如果R值如果过大,MOS管就存在着被击穿的危险。

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  • 请教

    2007-12-14 10:23:23

    是不是开关管漏级承受的电压为:Vrcd+Vdc,Vrcd1是什么电压?

    SUNREI_HE@126.COM

  • 请教

    2007-12-14 10:41:24

    在线吗?

  • deshine

    2007-12-14 15:14:48

    确切的说开关管漏级所能承受的最大电压为10/9VRCD+VDC,但是开关电源中有各种各样的干扰和尖峰电压值,当你达到这个电压的时候,MOS管早就击穿了,有写公司都直接做到2-3倍的裕量,10%的值根本不叫什么裕量,它只是简单的考虑到正弦交流的一个有效值与最大值之间的关系!我选用的MOS管一般都是2-3倍的VDC值.

  • 请不吝赐教

    2008-1-30 10:36:35

    "RCD吸收电路中的R值如果过小,就会降低开关电源的效率。然而,如果R值如果过大,MOS管就存在着被击穿的危险"这句怎么理解?能否说说具体原理?

    小菜鸟这里先谢谢了