开关电源开关管关断引起的尖峰脉冲原因

发布日期:2024-01-27 20:20:30  所属分类: 电源模块

尖峰脉冲产生的根源源于开关变压器漏感蓄能以后无续流回路而引起的。

在开关管导通給变压器主绕组储能的同时,作为寄生参数的漏感也同样在储蓄能量。当开关管被关断,由于电感中的电流不能突变,主绕组产生的感应电动势来阻止电流变小,通过磁芯耦合到次极绕组,输出二极管正偏导通,为负载供电和滤波电容充电,由于电容电压不能突变,从而形成了输出电容钳位次极绕组,次极绕组通过匝数比钳位主绕组的感应电压,有的称之反射电压,使其平稳的通过负载进行能量释放;但漏感的感应电动势(能量),不能耦合到同一磁芯的其他绕组进行泄放,缺少续流回路而形成尖峰电压(很像洪水没有分洪渠道而形成洪峰)。这个电压叠加上反射电压、电源输入电压共同对开关管构成击穿威胁。

解决的方案就是构建一个续流通路,即RCD电路(尖峰吸收电路)。

开关管由导通变为截止,电源输入电压(Vin)、反射电压(Vor)、尖峰电压(Vp)叠加后,使二极管(D1)正向导通,为电容C6充电,同时C6和R2形成放电回路放电,当漏感能量全部转移至电容中,即当尖峰电压(Vp)释放到0,C6停止充放电;Vin与Vor继续为D1、R2回路提供电流,消耗本应次极输出能量。

开关管导通后,二极管正极DS压降,负极为Vin加Vor,二极管D1反偏截止,C6和R2回路再次为电容放电至下一周期开关管关断。

开关电源开关管关断引起的尖峰脉冲原因