開關(guān)電源設(shè)計之MOS管反峰及RCD吸收回路
對于一位開關(guān)電源工程師來說,在一對或多對相互對立的條件面前做出選擇,那是常有的事。而我們今天討論的這個話題就是一對相互對立的條件。(即要限制主MOS管最大反峰,又要RCD吸收回路功耗最?。?/p>本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/180289.htm
在討論前我們先做幾個假設(shè):
① 開關(guān)電源的工作頻率范圍:20~200KHZ;
② RCD中的二極管正向?qū)〞r間很短(一般為幾十納秒);
③ 在調(diào)整RCD回路前主變壓器和MOS管,輸出線路的參數(shù)已經(jīng)完全確定。
有了以上幾個假設(shè)我們就可以先進(jìn)行計算:
一p首先對MOS管的VD進(jìn)行分段:
。輸入的直流電壓VDC;
,次級反射初級的VOR;
#主MOS管VD余量VDS;
ぃRCD吸收有效電壓VRCD1。
二p對于以上主MOS管VD的幾部分進(jìn)行計算:
。輸入的直流電壓VDC。
在計算VDC時,是依最高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V,即DC375V。
VDC=VAC *√2
,次級反射初級的VOR。
VOR是依在次級輸出最高電壓,整流二極管壓降最大時計算的,如輸出電壓為:5.0V±5%(依Vo =5.25V計算),二極管VF為0.525V(此值是在1N5822的資料中查找額定電流下VF值).
VOR=(VF Vo)*Np/Ns
#主MOS管VD的余量VDS.
VDS是依MOS管VD的10%為最小值.如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V.
VDC=VD* 10%
ぃRCD吸收VRCD.
MOS管的VD減去。H項(xiàng)就剩下VRCD的最大值。實(shí)際選取的VRCD應(yīng)為最大值的90%(這里主要是考慮到開關(guān)電源各個元件的分散性,溫度漂移和時間飄移等因素得影響)。
VRCD=(VD-VDC -VDS)*90%
注意:① VRCD是計算出理論值,再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整,使得實(shí)際值與理論值相吻合.
② VRCD必須大于VOR的1.3倍.(如果小于1.3倍,則主MOS管的VD值選擇就太低了)
③ MOS管VD應(yīng)當(dāng)小于VDC的2倍.(如果大于2倍,則主MOS管的VD值就過大了)
④ 如果VRCD的實(shí)測值小于VOR的1.2倍,那么RCD吸收回路就影響電源效率。
⑤ VRCD是由VRCD1和VOR組成的
ィRC時間常數(shù)τ確定.
τ是依開關(guān)電源工作頻率而定的,一般選擇10~20個開關(guān)電源周期。
三p試驗(yàn)調(diào)整VRCD值
首先假設(shè)一個RC參數(shù),R=100K/RJ15, C=10nF/1KV。再上市電,應(yīng)遵循先低壓后高壓,再由輕載到重載的原則。在試驗(yàn)時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密注視RC元件上的電壓值,務(wù)必使VRCD小于計算值。如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計算值,就應(yīng)當(dāng)立即斷電,待將R值減小后,重復(fù)以上試驗(yàn)。(RC元件上的電壓值是用示波器觀察的,示波器的地接到輸入電解電容“+”極的RC一點(diǎn)上,測試點(diǎn)接到RC另一點(diǎn)上)。一個合適的RC值應(yīng)當(dāng)在最高輸入電壓,最重的電源負(fù)載下,VRCD的試驗(yàn)值等于理論計算值。
四p試驗(yàn)中值得注意的現(xiàn)象
輸入電網(wǎng)電壓越低VRCD就越高,負(fù)載越重VRCD也越高。那么在最低輸入電壓,重負(fù)載時VRCD的試驗(yàn)值如果大于以上理論計算的VRCD值,是否和(三)的內(nèi)容相矛盾哪?一點(diǎn)都不矛盾,理論值是在最高輸入電壓時的計算結(jié)果,而現(xiàn)在是低輸入電壓。重負(fù)載是指開關(guān)電源可能達(dá)到的最大負(fù)載。主要是通過試驗(yàn)測得開關(guān)電源的極限功率。
五pRCD吸收電路中R值的功率選擇
R的功率選擇是依實(shí)測VRCD的最大值,計算而得。實(shí)際選擇的功率應(yīng)大于計算功率的兩倍。
編后語:RCD吸收電路中的R值如果過小,就會降低開關(guān)電源的效率。然而,如果R值如果過大,MOS管就存在著被擊穿的危險。
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