开关电源的尖峰干扰及其抑制
3二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制
图3共模电感等效电路
以单端反激电源为例(见图4)
Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,VD1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,VD1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。
(1)VD1反向恢复前期等效电路如图5所示。图中:R0为次级绕线电阻,引线电阻及二极管导通电阻之和;
L0为变压器漏感和引线电感之和。
图4单端反激电源电路
由等效电路可得:
i=Um/R0[1-e-(R0/L0)t](3)
假定R0=0.235Ω,L0=0.13μHUm=23V,而电流在0.3μs内达到Im,则可求出Im=41A。如此大的电流尖峰,若不加以抑制势必损坏器件。
图5VD1反向恢复前期等效电路
(2)VD1在反向恢复后期,接近关断状态,等效为一个结电容CD1:
由图6知,CD1两端电压UC(t)为:
UC(t)=Um+U0e-atsin(ωt+θ)(4)式中(5)
=R0′/2L0(6)
从以上各式看出,UC(t)是在Um基础上叠加一个Uoe-atsin(ωt+θ)的正弦衰减振荡。在VD1两端激起一个电压尖峰。
图6VD1反向恢复后期等效电路
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