礦用雜散電流測定儀:開關(guān)電源設(shè)計,MOS管反峰及RCD吸收回路
2010-11-20
[1435]
對于一位開關(guān)電源工程師來說，在一對或多對相互對立的條件面前做出選擇，那是常有的事。而我們今天討論的這個話題就是一對相互對立的條件。（即要限制主MOS管zui大反峰，又要RCD吸收回路功耗zui。
在討論前我們先做幾個假設(shè)：
①開關(guān)電源的工作頻率范圍:20~200KHZ；
②RCD中的二極管正向?qū)〞r間很短（一般為幾十納秒）；
③在調(diào)整RCD回路前主變壓器和MOS管，輸出線路的參數(shù)已經(jīng)*確定。
有了以上幾個假設(shè)我們就可以*行計算：
一?首先對MOS管的VD進行分段：
ⅰ，輸入的直流電壓VDC；
ⅱ，次級反射初級的VOR；
ⅲ，主MOS管VD余量VDS；
ⅳ，RCD吸收有效電壓VRCD1。
二?對于以上主MOS管VD的幾部分進行計算：
ⅰ，輸入的直流電壓VDC。
在計算VDC時，是依zui高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V，即DC375V。
VDC＝VAC*√2
ⅱ，次級反射初級的VOR。
VOR是依在次級輸出zui高電壓,整流二極管壓降zui大時計算的，如輸出電壓為：5.0V±5%（依Vo=5.25V計算），二極管VF為0.525V（此值是在1N5822的資料中查找額定電流下VF值）．
VOR＝（VFVo）*Np/Ns
ⅲ，主MOS管VD的余量VDS．
VDS是依MOS管VD的10%為zui小值．如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V．
VDC＝VD*10%
ⅳ，RCD吸收VRCD．
MOS管的VD減去ⅰ，ⅲ三項就剩下VRCD的zui大值。實際選取的VRCD應(yīng)為zui大值的90%（這里主要是考慮到開關(guān)電源各個元件的分散性，溫度漂移和時間飄移等因素得影響）。
VRCD＝（VD-VDC-VDS）*90%
注意：①VRCD是計算出理論值，再通過實驗進行調(diào)整，使得實際值與理論值相吻合．
②VRCD必須大于VOR的1.3倍．（如果小于1.3倍，則主MOS管的VD值選擇就太低了）
③MOS管VD應(yīng)當(dāng)小于VDC的2倍．（如果大于2倍，則主MOS管的VD值就過大了）
④如果VRCD的實測值小于VOR的1.2倍，那么RCD吸收回路就影響電源效率。
⑤VRCD是由VRCD1和VOR組成的
ⅴ，RC時間常數(shù)τ確定．
τ是依開關(guān)電源工作頻率而定的，一般選擇10~20個開關(guān)電源周期。
三?試驗調(diào)整VRCD值
首先假設(shè)一個RC參數(shù)，R=100K/RJ15,C=10nF/1KV。再上市電，應(yīng)遵循先低壓后高壓，再由輕載到重載的原則。在試驗時應(yīng)當(dāng)嚴(yán)密注視RC元件上的電壓值，務(wù)必使VRCD小于計算值。如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計算值，就應(yīng)當(dāng)立即斷電，待將R值減小后，重復(fù)以上試驗。（RC元件上的電壓值是用示波器觀察的，示波器的地接到輸入電解電容“＋”極的RC一點上，測試點接到RC另一點上）。一個合適的RC值應(yīng)當(dāng)在zui高輸入電壓，zui重的電源負(fù)載下，VRCD的試驗值等于理論計算值。
四?試驗中值得注意的現(xiàn)象
輸入電網(wǎng)電壓越低VRCD就越高，負(fù)載越重VRCD也越高。那么在zui低輸入電壓，重負(fù)載時VRCD的試驗值如果大于以上理論計算的VRCD值，是否和（三）的內(nèi)容相矛盾哪？一點都不矛盾，理論值是在zui高輸入電壓時的計算結(jié)果，而現(xiàn)在是低輸入電壓。重負(fù)載是指開關(guān)電源可能達(dá)到的zui大負(fù)載。主要是通過試驗測得開關(guān)電源的極限功率。
五?RCD吸收電路中R值的功率選擇
R的功率選擇是依實測VRCD的zui大值，計算而得。實際選擇的功率應(yīng)大于計算功率的兩倍。
編后語：RCD吸收電路中的R值如果過小，就會降低開關(guān)電源的效率。然而，如果R值如果過大，MOS管就存在著被擊穿的危險。
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