开关电源MOSFET关断缓冲电路
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RC缓冲电路 关键:主电路拓扑结构。 如下电路所示:
RC组成的正激变换器的缓冲电路
下次开关关断前,C必将已充满的电压2Vdc放完,放电路径为C→Q→R。 如:开关管没带缓冲电路 正激变换器的复位绕组和初级绕组匝数相同。 当Q关断瞬间,储存在励磁电感和漏感中的能量释放,初级绕组两端电压极性反向,正激变换器的开关管集电极电压迅速上升到2Vdc。 同时,励磁电流经二极管D流向复位绕组,最后减小到零,此时Q两端电压下降到Vdc。
如下电路所示
开关管不带缓冲电路,在Q关断时,其两端的漏感电压尖峰很大,产生的关断损耗也很大,严重时很可能会烧坏开关管,因此,必须给开关管加上缓冲电路。 当开关管带缓冲电路,其集电极电压和电流波形
如下电路所示
当Q开始关断,其电流开始下降,而变压器漏感会阻止这个电流的减小。 一部分电流将继续通过将要关断的开关管。 一部分则经RC缓冲电路并对电容C充电,电阻R的大小与充电电流有关。 Ic的一部分流进电容C,可减缓集电极电压的上升。 通过选取足够大的C,可以减少集电极的上升电压与下降电流的重叠部分,从而显著降低开关管的关断损耗,同时还可抑制集电极漏感尖峰电压。 如上电路图3中所示 A-C阶段:为开关管关断阶段,C-D为开关管导通阶段。 在开关管关断前,电容C两端电压为零。 在关断时刻(B时刻),C会减缓集电极电压的上升速度,但同时也被充电到2Vdc (在忽略该时刻的漏感尖峰电压的情况下)。 电容C的大小不仅影响集电极电压的上升速度,且决定电阻R上的能量损耗。 在Q关断瞬间,C上的电压为2Vdc,它储存的能量为0.5C(2Vdc)2焦耳。 如果该能量全部消耗在R上,则每周期内消耗在R上的能量为:
对限制集电极上升电压来说,C应该越大越好; 但从系统效率出发,C越大,损耗越大,效率越低。 因此,必须选择合适的C,使其既能达到一定的减缓集电极上升电压速度的作用,又不至于使系统损耗过大而使效率过低。 因在下一个关断开始时刻即D时刻,必须保证C两端没有电压,所以在B时刻到D时刻间的某时间段内,C必须放电。 |










