如何讓慢恢復(fù)管在開(kāi)關(guān)電源中"活靈活用"?
發(fā)布時(shí)間:2015-03-05 責(zé)任編輯:sherryyu
【導(dǎo)讀】由于開(kāi)關(guān)電源始終處在打開(kāi)和關(guān)閉的循環(huán),這就要求開(kāi)關(guān)電源中的器件有較高的強(qiáng)度和較短的反應(yīng)時(shí)間。如果是這樣的話,慢恢復(fù)的二極管就不能使用在開(kāi)關(guān)電源當(dāng)中了嗎?事實(shí)并非如此,那事實(shí)是怎樣的呢?
由于開(kāi)關(guān)電源始終處在打開(kāi)和關(guān)閉的循環(huán),這就要求開(kāi)關(guān)電源中的器件有較高的強(qiáng)度和較短的反應(yīng)時(shí)間。通常來(lái)說(shuō),開(kāi)關(guān)電源的工作效率在幾十Khz到上百Khz之間。為了能夠滿足頻繁的開(kāi)關(guān)模式,開(kāi)關(guān)電源當(dāng)中的整流管對(duì)Trr時(shí)間有嚴(yán)格的要求,理論上,不能使用一般的二極管,而是要使用超快恢復(fù)的肖特基二極管。
如果是這樣的話,慢恢復(fù)的二極管就不能使用在開(kāi)關(guān)電源當(dāng)中了嗎?事實(shí)上,開(kāi)關(guān)電源中合理的使用慢恢復(fù)二極管將會(huì)得到意外的驚喜。下面將以?xún)蓚€(gè)實(shí)例的分析來(lái)說(shuō)明。
下面就和網(wǎng)友分享一下兩個(gè)工作中的實(shí)例:
案例一
慢恢復(fù)工頻整流管1N4007用于主控IC供電繞組整流,解決多繞組系統(tǒng),偏置電壓偏高問(wèn)題。
使用某IC做5路輸出DVB電源,批量生產(chǎn)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)不良率較高,癥狀為電源不工作或打嗝。去到工廠實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)IC的供電電壓偏高,IC過(guò)壓保護(hù)機(jī)制觸發(fā)。
大家都知道,多路輸出電源,要做到很好的交叉調(diào)整率是相當(dāng)考驗(yàn)變壓器設(shè)計(jì)功底的,偏置供電繞組電壓偏高再所難免。客戶(hù)已經(jīng)批量生產(chǎn)了1W多套電源,重新設(shè)計(jì)變壓器顯然不是很好的解決方案。整流二極管串聯(lián)的電阻加大其作用也是有限的,畢竟其主要作用在濾除尖峰電壓,而引起IC保護(hù)的是偏置繞組電壓偏高。這個(gè)時(shí)候慢整流管的魅力就體現(xiàn)出來(lái)了。最終的解決方案就是將客戶(hù)原方案中的快恢復(fù)二極管HER107換為1N4007,問(wèn)題得到完美解決。具體見(jiàn)圖1:
圖1
有的人可能會(huì)問(wèn),慢管用在這里會(huì)不會(huì)有什么安全隱患,合適嗎?
確實(shí),開(kāi)關(guān)電源整流管是不能用慢管的,但是這里確實(shí)合適的。因?yàn)镮C供電電流基本在mA級(jí)別,負(fù)載不大,所以用慢管也不會(huì)有問(wèn)題。
案例二
Flyback中RCD吸收電路使用慢管1N4007,解決主開(kāi)關(guān)上的漏感尖峰電壓應(yīng)力及EMI輻射問(wèn)題。
圖2
常見(jiàn)的RCD吸收電路結(jié)構(gòu)如圖2(D1一般用快恢復(fù)二極管)。
[page]
如果變壓器設(shè)計(jì)不合理,漏感大的話,開(kāi)關(guān)管管斷時(shí),漏感電壓較大,振蕩時(shí)間較長(zhǎng),導(dǎo)致MOS電壓應(yīng)力比較大,EMI輻射超標(biāo)。
圖3
圖3是D1使用快恢復(fù)二極管UF4007的實(shí)測(cè)波形。
黃線為RCD中C1的波形,粉色為開(kāi)關(guān)管漏極波形,藍(lán)色為R1的電壓波形。顯然漏極振蕩時(shí)間較久,峰值較高。如果把D1換為工頻整流管1N4007會(huì)怎樣呢?
下面便是1N4007的表現(xiàn):
圖4
很明顯,漏極振蕩被完美抑制,峰值也大大減小,從而減低MOS的電壓應(yīng)力,以及大大改善EMI。
細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn),R1的電壓峰值變大。這是為什么呢?因?yàn)?N4007反向恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng),所以C1的電會(huì)回流造成的。
有文獻(xiàn)指出真是這能量回流,減低R2的損耗,會(huì)提高電源的效率,但是經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)并未發(fā)現(xiàn)效率上有改善,所以這里持保留意見(jiàn)。
不夠能量回流倒是實(shí)實(shí)在在存在的,理論分析和實(shí)測(cè)結(jié)果都已顯示。也正是這個(gè)原因,會(huì)導(dǎo)致1N4007發(fā)熱量會(huì)比較大,所以此方案適用于小功率Flyback,大功率不建議使用。
如果設(shè)計(jì)中,遇到MOS電壓應(yīng)力比較大并且EMI總超標(biāo),不妨試試此方案。
雖然在日常的開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)當(dāng)中,并不推薦使用反應(yīng)較慢的二極管,但這并不意味著它在設(shè)計(jì)中毫無(wú)用處。這類(lèi)二極管反而能夠解決一些比較棘手的問(wèn)題。所以在學(xué)習(xí)和設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題時(shí),不如換一種方式來(lái)思考,也許問(wèn)題就迎刃而解了。
特別推薦
- 利用自動(dòng)化技術(shù)賦能中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施現(xiàn)代化
- 三極管電路輸入電壓阻抗
- 晶振怎么用,你真的知道嗎?
- 康佳特推出搭載AMD 銳龍嵌入式 8000系列的COM Express緊湊型模塊
- 村田推出3225尺寸車(chē)載PoC電感器LQW32FT_8H系列
- 思特威推出超星光級(jí)系列4MP圖像傳感器SC485SL
- HOLTEK新推出HT32F59045脈搏血氧儀MCU
技術(shù)文章更多>>
- 車(chē)用開(kāi)關(guān)電源的開(kāi)關(guān)頻率定多高才不影響EMC?
- 貿(mào)澤推出針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和智慧城市的工程技術(shù)資源中心
- “扒開(kāi)”超級(jí)電容的“外衣”,看看超級(jí)電容“超級(jí)”在哪兒
- DigiKey 誠(chéng)邀各位參會(huì)者蒞臨SPS 2024?展會(huì)參觀交流,體驗(yàn)最新自動(dòng)化產(chǎn)品
- 提前圍觀第104屆中國(guó)電子展高端元器件展區(qū)
技術(shù)白皮書(shū)下載更多>>
- 車(chē)規(guī)與基于V2X的車(chē)輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車(chē)安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車(chē)模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車(chē)用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門(mén)搜索