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信号隔离器中单端反激RCD吸收电路调试经验浅谈 发布时间:2019-12-16 阅读人数:

信号隔离器中使用了隔离电源,采用了单端反击结构,其使用了RCD吸收电路用来减少冲击,降低EMI,提高产品的EMC特性和品质。下面对信号隔离器单端反激RCD吸收电路做一个浅谈。


单端反激拓扑结构是电源中使用最为广泛的结构,尤其是在中小功率电源中,单端反激电源占有绝对支配地位。在单端反激电源中,通产加有RCD漏感能量吸收电路(RCD吸收电路)。RCD吸收电路起到的作用:1,可以减少漏感在主开关上(如MOS管)形成的电压尖峰,保护主开关管,2,可以有效减少EMI干扰。对于1,只要开关管上的耐压够了,且有足够的余量就行; 对于2,看设计需要了。  RCD吸收电路的计算和调试相比于单端反激变压器的计算和调试要简单不少。

单端反激RCD吸收电路

RCD吸收电路通常有两种结构,如图1和图2所示,其中以第一种地电路结构使用最为广泛,结合自己调试单端反激RCD吸收电路的亲身经历,笔者从第一种RCD吸收电路结构出发,重点说明RCD电路参数的选择对电路的暂态响应的影响,希望能给初学单端反激和RCD吸收的朋友一些启示。


1.RCD电容C偏大
电容端电压上升很慢,因此导致mos 管电压上升较慢,导致mos管关断至次级导通的间隔时间过长,变压器能量传递过程较慢,相当一部分初级励磁电感能量消耗在RC电路上 。

2.RCD电容C特别大(导致电压无法上升至次级反射电压)

电容电压很小,电压峰值小于次级的反射电压,因此次级不能导通,导致初级能量全部消耗在RCD电路中的电阻上,因此次级电压下降后达成新的平衡,理论计算无效了,输出电压降低。

 3.RCD电阻电容乘积R×C偏小

电压上冲后,电容上储存的能量很小,因此电压很快下降至次级反射电压,电阻将消耗初级励磁电感能量,直至mos管开通后,电阻才缓慢释放电容能量,由于RC较小,因此可能出现震荡,就像没有加RCD电路一样。

4,RCD电阻电容乘积R×C合理,C偏小

如果参数选择合理,mos管开通前,电容上的电压接近次级反射电压,此时电容能量泄放完毕,缺点是此时电压尖峰比较高,电容和mos管应力都很大

5.RCD电阻电容乘积R×C合理,R,C都合适
在上面的情况下,加大电容,可以降低电压峰值,调节电阻后,使mos管开通之前,电容始终在释放能量,与上面的最大不同,还是在于让电容始终存有一定的能量。

在第二种RCD吸收电路中,D与R并联再与C串联,C的一端链接MOS管的漏极,R和D的一端连接外部输入电源正端。二极管D的作用是加速吸收,当MOS管关断的时候,尖峰能量被C通过D吸收,而不通过R阻尼,这样的话,相当于减小了时间常数,吸收速度可以更快,从而有效限制脉冲尖峰的幅值,当然,这个D也可以不要,而当MOS管导通时,C通过MOS管以及R放电。

第一种RCD吸收电路拓扑结构和第二种RCD吸收电路结构的共同点:目的相同,都是限制尖峰脉冲,进而保护主开关管以及盖上点路的EMC性能。思路略有不同,第一种拓扑结构R的取值不能太小,因为R是死负载,始终消耗能量,R并不直接影响脉冲幅度(仅仅C的大小直接影响尖峰的幅值);第二种结构,R的取值不能大,应该比较小,如果R取值偏大,RC时间常数变大,脉冲上升和下降沿会变得缓慢,虽然有效限制了脉冲尖峰,但是电源效率将会降低不少。



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