高手支招:磁珠RCsubber電路的計算技巧
發布時間:2015-03-03 責任編輯:sherryyu
【導讀】本篇文章主要介紹了Flyback次級整流二極管當中,關於磁珠RCsubber電(dian)路(lu)一(yi)些(xie)數(shu)值(zhi)的(de)計(ji)算(suan)技(ji)巧(qiao)。並(bing)且(qie)給(gei)出(chu)了(le)較(jiao)為(wei)詳(xiang)細(xi)的(de)推(tui)導(dao)過(guo)程(cheng),大(da)家(jia)可(ke)以(yi)試(shi)著(zhe)根(gen)據(ju)文(wen)章(zhang)當(dang)中(zhong)的(de)步(bu)驟(zhou)來(lai)進(jin)行(xing)數(shu)值(zhi)的(de)演(yan)算(suan),看(kan)看(kan)是(shi)否(fou)真(zhen)的(de)提(ti)高(gao)了(le)效(xiao)率(lv)。
從事開關電源設計的朋友肯定對RC subber電路比較熟悉。對於RC電路,在不同的情況下,有一些參數是需要靈活選取的,比如當變壓器的漏感增大時,或者輸出波紋比較高的時候,我們都需要RC電dian路lu的de幫bang忙mang來lai吸xi收shou掉diao電dian路lu上shang的de尖jian峰feng電dian壓ya。但dan是shi很hen多duo工gong程cheng師shi卻que不bu知zhi道dao如ru何he對dui這zhe些xie參can數shu進jin行xing選xuan取qu,而er是shi憑ping借jie經jing驗yan嚐chang試shi,這zhe樣yang既ji浪lang費fei時shi間jian又you不bu一yi定ding能neng夠gou達da到dao想xiang要yao的de效xiao果guo。
本篇文章就將分享有關RC電路參數選擇的經驗,希望能對大家有所幫助。
無磁珠的RC吸收設計
要解決問題,首先要找到問題的根源。
次級整流的振蕩,主要是LC諧振。L包括變壓器次級漏感,布線電感,電容ESL,元件引腳電感等;C包括整流管的結電容,分布電容,變壓器繞組雜散電容等。
知道了是LC諧振,那麼自然就會想到欠阻尼、臨界阻尼、過阻尼。要想達到比較理想的吸收效果,我們就要找到振蕩的特征阻抗,然後使並聯的R與之相等就好了,即R=√(L/C)。
找到了解決方案,下一步就是計算R。
那麼問題來了,L和C究竟是多少呢。就像前麵提到的,LC的值是無法準確得到的,怎麼辦呢?無法理論計算得到LC的值,那就實際測量。
至於測量方法我們從LC諧振入手:
1、測出未加RC時的諧振頻率f1。

圖1
顯然:f1=1/2π√LC……①
整流管上並聯一個已知容量的小電容C1,注意此電容不易過大,測出諧振頻率f2。

圖2
顯然有:f2=1/2π√L(C+C1)……②
f1,f2測量已知,C1已知,L,C未知,兩個未知數,兩個方程,顯然聯立①②式便可求出L和C。求出L和C後,即可帶入1中的式子求出R1=√(L/C)。
得到了R1以後,是否可以直接並上R1呢?
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顯然是不可取的,因為R1構成了直流通路。我們之所以采用RC吸收,是因為其可以起到兩個作用:一、阻尼振蕩,R起作用;二、吸收電壓尖峰,這就需要C,而且需要C來隔斷R的直流回路。所以我們還需要選取C。並上去的C我們定義為C2,由振蕩波形可知,我們選取R1C2=0.5T1即可,T1為f1的導數。
至此,我們又求出了需要並聯的電容C2.
根據計算的元件值實測吸收效果,再進一步微調。注意此C2不易過大,否則每周期充放電會影響到整機效率的。

圖3
以上是無磁珠情況的RC取qu值zhi方fang法fa。這zhe種zhong方fang法fa避bi免mian了le盲mang目mu的de試shi換huan方fang案an,吸xi收shou效xiao果guo比bi較jiao理li想xiang。實shi測ce波bo形xing很hen早zao以yi前qian有you測ce過guo,在zai公gong司si電dian腦nao,資zi料liao比bi較jiao多duo,懶lan的de翻fan出chu來lai了le,這zhe裏li就jiu不bu再zai上shang傳chuan實shi測ce波bo形xing對dui比bi了le。
有些時候還需要在整流管上套磁珠,比如CCM模式,整流管反向恢複電流比較大,比如EMC整改。加入了磁珠以後如何選取RC值呢?磁珠又該如何選取呢?

圖4
首先我們要知道整流管的反向恢複時間Trr,這個差對應的規格書即可得知;其次我們想把二極管反向恢複電流抑製在什麼範圍內,假設為Isp。
計算所需磁珠值
我們知道二極管反向恢複時間,磁珠兩端電壓V=Vin*Ns/Np+Vo……①
又有V=Ldi/dt可知:L=V*Trr/Isp……②
由①②即可求出磁珠L
關於RC中的R1的選取,可以參考一中無磁珠RC元件選取的方法求出,不再贅述。
關於RC中C2的選取。由於磁珠的加入,電流不能突變,二極管正向導通的時候,如果沒有RC緩衝提供回路的話,將會有電壓尖峰。所以,我們要在磁珠中電流慢慢增大期間提供一條電流回路,那就是R1C2。RC電路的時間常數R1C2通常選取Trr就可以了,因為此時磁珠已飽和,無電流限製作用了。
即R1C2=Trr,至此我們又求出了C2的值,所以對於有磁珠的RC計算也結束了。
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