高频整流电路中的新型电压毛刺无损吸收电路

(a) u_AB波形

(b) u_gs波形

图5 u_AB与u_gs的相位关系

其吸收原理如下所述。

1）t₁－t₂时段 u_AB处于高毛刺阶段，毛刺最大值比正常值U_o高出ΔU，这时由D₁，D₂，D₁₁，D₁₂形成全桥整流电路，对C充电，具体讲是D₁和D₁₂导通，u_AB的毛刺部分将被C所吸收，使u_c=U_o＋ΔU。显然，C越大，ΔU越小；毛刺越高，ΔU越大。

2）t₂－t₃时段 u_AB=U_o，D₁₂反偏截止。D₁与D₄导通，忽略D₁与D₄上的压降，U_EF=U_o。以_E为电压参考点，U_F比U_E电位低U_o，记作－U_o；由于U_C=U_EG=U_o＋ΔU_o，则U_G比U_E低U_o＋ΔU，记作－（U_o＋ΔU）；这样U_FG=U_F－U_G=ΔU。

由图5（b）可以看出，在t₁－t₃时间段开关管S被触发导通，U_FG将使L中的电流逐步上升，使C上高于U_o部分的电压ΔU的能量逐渐转移到L上，当t₃时刻u_AB消失，u_gs同时也消失，S截止。L上的能量将通过D向输出电容C_o释放，形成电压毛刺的无损吸收。

3）t₄－t₅时段 绕组AB之间的电压反向，此时D₂与D₁₁导通，对C充电，之后的工作过程同t₁－t₂时间段。

4）t₅－t₆时段 工作过程同t₂－t₃时间段。

t₇时刻开始，电路将重复以上过程。

3 主变压器二次为双半波整流电路的电压毛刺无损吸收电路

二次为双半波整流电路如图6所示。为分析方便，仍忽略D₁，D₂，D₃的压降。显然u_AB的波形、S的驱动脉冲波形与图5完全一致。其工作过程与桥式整流电路相似，在此不再赘述。

图6 双半波整流电路与电压尖峰吸收电路

4 关于LC选取的原则

为使上述电压毛刺无损吸收电路正常工作，在设计LC时注意下述2个问题：

1）过大的C将会使整流二极管开机瞬间冲击电流增加，过小的C将导致吸收毛刺过程中过大的电压增量ΔU，因此C要选择适当；

2）过大的L将使C中的ΔU能量无法及时转移到L中，因为ΔU=Ldi/dt，L过大，将使其中的电流增长速度减慢；L过小，则di/dt过大将使承受的应力加大只能选取大电流的开关管，同时对向输出端释放电感能量的二极管（图4中的D，图6中的D₄）也提高了容量要求，因此，L的选择也要适当。