基于開關(guān)電源的尖峰吸收電路設(shè)計

摘要：為了防止開關(guān)電源系統(tǒng)中的高速開關(guān)電路存在的分布電感與電容在二極管蓄積電荷的影響下產(chǎn)生浪涌電壓與噪聲。文中通過采用RC或LC吸收電路對二極管蓄積電荷產(chǎn)生的浪涌電壓采用非晶磁芯和矩形磁芯進(jìn)行磁吸收，從而解決了開關(guān)電源浪涌電流的產(chǎn)生以及抑制問題。
關(guān)鍵詞：開關(guān)電源；浪涌電流；吸收電路

0 引言
開關(guān)電源的主元件大都有寄生電感與電容，寄生電容Cp一般都與開關(guān)元件或二極管并聯(lián)，而寄生電感L通常與其串聯(lián)。由于這些寄生電容與電感的作用，開關(guān)元件在通斷工作時，往往會產(chǎn)生較大的電壓浪涌與電流浪涌。
開關(guān)的通斷與二極管反向恢復(fù)時都要產(chǎn)生較大電流浪涌與電壓浪涌。而抑制開關(guān)接通時電流浪涌的最有效方法是采用零電壓開關(guān)電路。另一方面，開關(guān)斷開的電壓浪涌與二極管反向恢復(fù)的電壓浪涌可能會損壞半導(dǎo)體元件，同時也是產(chǎn)生噪聲的原因。為此，開關(guān)斷開時，就需要采用吸收電路。二極管反向恢復(fù)時，電壓浪涌產(chǎn)生機(jī)理與開關(guān)斷開時相同，因此，這種吸收電路也適用于二極管電路。本文介紹了RC、RC D、LC等吸收電路，這些吸收電路的基本工作原理就是在開關(guān)斷開時為開關(guān)提供旁路，以吸收蓄積在寄生電感中的能量，并使開關(guān)電壓被鉗位，從而抑制浪涌電流。

1 RC吸收電路
圖1所示是一個RC吸收網(wǎng)絡(luò)的電路圖。它是電阻Rs與電容Cs串聯(lián)的一種電路，同時與開關(guān)并聯(lián)連接的結(jié)構(gòu)。若開關(guān)斷開，蓄積在寄生電感中的能量對開關(guān)的寄生電容充電的同時，也會通過吸收電阻對吸收電容充電。這樣，由于吸收電阻的作用，其阻抗將變大，那么，吸收電容也就等效地增加了開關(guān)的并聯(lián)電容的容量，從而抑制開關(guān)斷開的電壓浪涌。而在開關(guān)接通時，吸收電容又通過開關(guān)放電，此時，其放電電流將被吸收電阻所限制。