跟电源专家陶显芳学电源技术(六):电源开关

2012-12-09 09:12:18来源: 互联网
如果不考虑电阻R对电容器C充电时产生的分流作用,以及开关管由导通到完全关断期间漏极电流(逐步减小)对电容器C充电时产生的分流作用,即:

       则(28)式可以改写为:

  

  仔细观察(31)式和(32)式可知,当电容器C的积累电荷很小时,电容器C两端电压的半波平均值就正好等于或略大于纹波电压的两倍,即: 。为了计算方便,在计算过程中,我们可以令电容器C两端电压的半波平均值约等于纹波电压的两倍来进行计算。即:

  

  (35)和(36)中,r为一个与电阻R大小有关和与开关管D-S极之间分布电容参数有关的分流系数,0 ≤ r ≤ 1 。分流系数表示:当考虑电阻R对电容器C充电的分流作用,以及开关管由导通到完全关断期间,漏极电流对电容器C充电的分流作用时,R和D-S极分布电容对电容器C充电产生的分流作用为(1 - r)倍。当R开路和D-S极分布电容等于0时,分流系数r = 1 。

  在实际应用中,总是要对计算结果预留一定的余量;如果令(35)和(36)式中的分流系数r = 1,即:当使用(35)和(36)式计算电容器两端的纹波电压或电容器的容量时,其计算得到的结果就相当于已经预留了(1 - r)倍的余量。因此,我们可以用(35)和(36)式来计算电容C的容量以及其两端纹波电压 的极限值。

  从(35)式可以看出,开关管每关断一次,电容器C两端的电压就要增加一个电压增量 ;为了不让电容器C两端的电压不断增加,必须要在开关管导通期间,把电容器C每次充电新增的电荷通过R释放掉;即,在开关管每次关断之前,电容器C两端的电压都要通过电阻R释放掉一部分,使下降的电压正好与电容器C充电时新增的电压 在数值上相等,符号相反;即下降的电压为

 

由图7可以看出,电容器C两端电压的最大值Ucm等于变压器初级线圈励磁电感 产生的感应电动势 和漏感 产生的感应电动势 ,两者之和(即变压器初级线圈的反激输出电压)的半波平均值,与电容器C充电时产生的电压增量 的二分之一,三者迭加。即:

    

    

  

  

  

  

  下面我们来讨论一下,电容器电压增量 数值的选取。

  前面已经分析过,当电源开关管Q1关断时,加到开关管D、S极之间的电压等于输入电压U与开关变压器初级线圈N1产生的反激输出脉冲电压(包括漏感产生的反激输出脉冲电压)之和,参看(39)、(40)式。在图7中,开关变压器初级线圈N1产生的反激电压脉冲的最大值,正好等于RCD尖峰脉冲吸收电路中电容器两端电压的最大值 ,而 可以根据(37)、(38)、(39)、(40)式求得。

关键字:电源专家  电源技术  电源开关

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2012/1209/article_17790.html
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