如何讓慢恢複管在開關電源中"活靈活用"?
發布時間:2015-03-05 責任編輯:sherryyu
【導讀】由於開關dianyuanshizhongchuzaidakaiheguanbidexunhuan,zhejiuyaoqiukaiguandianyuanzhongdeqijianyoujiaogaodeqiangduhejiaoduandefanyingshijian。ruguoshizheyangdehua,manhuifudeerjiguanjiubunengshiyongzaikaiguandianyuandangzhonglema?shishibingfeiruci,nashishishizenyangdene?
由you於yu開kai關guan電dian源yuan始shi終zhong處chu在zai打da開kai和he關guan閉bi的de循xun環huan,這zhe就jiu要yao求qiu開kai關guan電dian源yuan中zhong的de器qi件jian有you較jiao高gao的de強qiang度du和he較jiao短duan的de反fan應ying時shi間jian。通tong常chang來lai說shuo,開kai關guan電dian源yuan的de工gong作zuo效xiao率lv在zai幾ji十shiKhz到上百Khz之間。為了能夠滿足頻繁的開關模式,開關電源當中的整流管對Trr時間有嚴格的要求,理論上,不能使用一般的二極管,而是要使用超快恢複的肖特基二極管。
如ru果guo是shi這zhe樣yang的de話hua,慢man恢hui複fu的de二er極ji管guan就jiu不bu能neng使shi用yong在zai開kai關guan電dian源yuan當dang中zhong了le嗎ma?事shi實shi上shang,開kai關guan電dian源yuan中zhong合he理li的de使shi用yong慢man恢hui複fu二er極ji管guan將jiang會hui得de到dao意yi外wai的de驚jing喜xi。下xia麵mian將jiang以yi兩liang個ge實shi例li的de分fen析xi來lai說shuo明ming。
下麵就和網友分享一下兩個工作中的實例:
案例一
慢恢複工頻整流管1N4007用於主控IC供電繞組整流,解決多繞組係統,偏置電壓偏高問題。
使用某IC做5路輸出DVB電源,批量生產過程中,發現不良率較高,症狀為電源不工作或打嗝。去到工廠實測發現IC的供電電壓偏高,IC過壓保護機製觸發。
dajiadouzhidao,duolushuchudianyuan,yaozuodaohenhaodejiaochatiaozhenglvshixiangdangkaoyanbianyaqishejigongdide,pianzhigongdianraozudianyapiangaozaisuonanmian。kehuyijingpiliangshengchanle1W多(duo)套(tao)電(dian)源(yuan),重(zhong)新(xin)設(she)計(ji)變(bian)壓(ya)器(qi)顯(xian)然(ran)不(bu)是(shi)很(hen)好(hao)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。整(zheng)流(liu)二(er)極(ji)管(guan)串(chuan)聯(lian)的(de)電(dian)阻(zu)加(jia)大(da)其(qi)作(zuo)用(yong)也(ye)是(shi)有(you)限(xian)的(de),畢(bi)竟(jing)其(qi)主(zhu)要(yao)作(zuo)用(yong)在(zai)濾(lv)除(chu)尖(jian)峰(feng)電(dian)壓(ya),而(er)引(yin)起(qi)IC保護的是偏置繞組電壓偏高。這個時候慢整流管的魅力就體現出來了。最終的解決方案就是將客戶原方案中的快恢複二極管HER107換為1N4007,問題得到完美解決。具體見圖1:

圖1
有的人可能會問,慢管用在這裏會不會有什麼安全隱患,合適嗎?
確實,開關電源整流管是不能用慢管的,但是這裏確實合適的。因為IC供電電流基本在mA級別,負載不大,所以用慢管也不會有問題。
案例二
Flyback中RCD吸收電路使用慢管1N4007,解決主開關上的漏感尖峰電壓應力及EMI輻射問題。

圖2
常見的RCD吸收電路結構如圖2(D1一般用快恢複二極管)。
[page]
如果變壓器設計不合理,漏感大的話,開關管管斷時,漏感電壓較大,振蕩時間較長,導致MOS電壓應力比較大,EMI輻射超標。

圖3
圖3是D1使用快恢複二極管UF4007的實測波形。
黃線為RCD中C1的波形,粉色為開關管漏極波形,藍色為R1的電壓波形。顯然漏極振蕩時間較久,峰值較高。如果把D1換為工頻整流管1N4007會怎樣呢?
下麵便是1N4007的表現:

圖4
很明顯,漏極振蕩被完美抑製,峰值也大大減小,從而減低MOS的電壓應力,以及大大改善EMI。
細心的朋友會發現,R1的電壓峰值變大。這是為什麼呢?因為1N4007反向恢複時間較長,所以C1的電會回流造成的。
有文獻指出真是這能量回流,減低R2的損耗,會提高電源的效率,但是經過實測並未發現效率上有改善,所以這裏持保留意見。
不夠能量回流倒是實實在在存在的,理論分析和實測結果都已顯示。也正是這個原因,會導致1N4007發熱量會比較大,所以此方案適用於小功率Flyback,大功率不建議使用。
如果設計中,遇到MOS電壓應力比較大並且EMI總超標,不妨試試此方案。
雖sui然ran在zai日ri常chang的de開kai關guan電dian源yuan設she計ji當dang中zhong,並bing不bu推tui薦jian使shi用yong反fan應ying較jiao慢man的de二er極ji管guan,但dan這zhe並bing不bu意yi味wei著zhe它ta在zai設she計ji中zhong毫hao無wu用yong處chu。這zhe類lei二er極ji管guan反fan而er能neng夠gou解jie決jue一yi些xie比bi較jiao棘ji手shou的de問wen題ti。所suo以yi在zai學xue習xi和he設she計ji中zhong遇yu到dao問wen題ti時shi,不bu如ru換huan一yi種zhong方fang式shi來lai思si考kao,也ye許xu問wen題ti就jiu迎ying刃ren而er解jie了le。
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