1、 緩沖電路 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)碩士論文）（獨(dú)立運(yùn)行光伏發(fā)電系統(tǒng)功率控制研究-但實(shí)際情況開關(guān)管關(guān)斷時(shí)刻下降的電流和上升的開關(guān)管開通和關(guān)斷理論上都是瞬間完成的，關(guān)斷過(guò)程電壓能夠得到有效的抑IGBT電壓有重疊時(shí)間，所以會(huì)有較大的關(guān)斷損耗。為了使在設(shè)計(jì)關(guān)于,主電路設(shè)置關(guān)斷緩沖電路。通常情況下制并減小關(guān)斷損耗，通常都需要給IGBT器件容量以及要滿足主電路各種IGBT應(yīng)用的主電路結(jié)構(gòu)、IGBT的緩沖電路時(shí)要綜合考慮從 IGBT開通特性、關(guān)斷特性等因素。技術(shù)指標(biāo)所要求的 4-5所示。選用RCD緩沖電路，結(jié)構(gòu)如圖 二極管應(yīng)選用快開電容應(yīng)采用低感吸收電容；對(duì)緩沖電路的要求：盡量減小主電路的電感； 通和快速恢復(fù)二極管

2、，以免產(chǎn)生開通過(guò)電壓和反向恢復(fù)引起較大的振蕩過(guò)電壓。 ）緩沖電容的計(jì)算（1I50? ceuF?C0.510.85?t?t?frs84Vce ）緩沖電阻的計(jì)算（2t0.5?50uson?R?29.4? s3C3?0.283uFs（3）緩沖二極管的選擇 選用快速恢復(fù)二極管ERA34-10，參數(shù)為0.1A/1000V/0.15us。 繼電器RC加吸收單元起到什么作用？ 接觸器和繼電器在斷電時(shí)，線圈釋放瞬間會(huì)產(chǎn)生一個(gè)浪涌脈沖，這個(gè)浪涌電壓對(duì)某些敏感電子裝置會(huì)有干擾，造成電子裝置誤動(dòng)作或故障，因此在接觸器和繼電器線圈并聯(lián)一個(gè)阻容吸收器來(lái)吸收這個(gè)脈沖。 一般安裝吸收單元的接觸器或繼電器都是因?yàn)樵谒耐浑?/p>

3、路中存在敏感電子電路，這些電路對(duì)浪涌脈沖比較敏感，所以這類電路中的接觸器或繼電器才加裝吸收單元，吸收繼電器線圈釋放產(chǎn)生的脈沖和浪涌，避免電子電路的故障或誤動(dòng) 作. RC吸收回路的作用，一是為了對(duì)感性器件在電流瞬變時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行鉗位，二是抑制電路中因dV/dt對(duì)器件所引起的沖擊，在感性負(fù)載中，開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，如果此時(shí)感性負(fù)載的磁通不為零，根據(jù)愣次定律便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，對(duì)外界辭放磁場(chǎng)儲(chǔ)能，為簡(jiǎn)單起見，一般都采用RC吸收回路，將這部份能量以熱能的方式消耗掉。 設(shè)計(jì)RC吸收回路參數(shù)，需要先確定磁場(chǎng)儲(chǔ)能的大小，這分幾種情況： 1、電機(jī)、繼電器等，它的勵(lì)磁電感與主回路串聯(lián)，磁場(chǎng)儲(chǔ)能需要全部由

4、RC回路處理，開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流等于關(guān)斷前的工作電流； 2、工頻變壓器、正激變壓器，它的勵(lì)磁電感與主回路并聯(lián)，勵(lì)磁電流遠(yuǎn)小于工作電流。雖然磁場(chǎng)儲(chǔ)能也需要全部由RC回路處理，但是開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流遠(yuǎn)小于關(guān)斷前的工作電流。 3、反激變壓器，磁場(chǎng)儲(chǔ)能由兩部份辭放，其中大部份是通過(guò)互感向二次側(cè)提供能量，只有漏感部份要通過(guò)RC回路處理， 以上三種情況，需要測(cè)量勵(lì)磁電感，互感及漏感值，再求得RC回路的初始電流值。 R的取值，以開關(guān)所能承受的瞬時(shí)反壓，比初始電流值；此值過(guò)小則動(dòng)態(tài)功耗過(guò)大，此值過(guò)大則達(dá)不到保護(hù)開關(guān)的作用； RC吸收回路設(shè)計(jì)基礎(chǔ) RC吸收回路的作用，一是

5、為了對(duì)感性器件在電流瞬變時(shí)的自感電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行鉗位，二是抑制電路中因dV/dt對(duì)器件所引起的沖擊，在感性負(fù)載中，開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，如果此時(shí)感性負(fù)載的磁通不為零，根據(jù)愣次定律便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)自感電動(dòng)勢(shì)，對(duì)外界辭放磁場(chǎng)儲(chǔ)能，為簡(jiǎn)單起見，一般都采用RC吸收回路，將這部份能量以熱能的方式消耗掉。 設(shè)計(jì)RC吸收回路參數(shù)，需要先確定磁場(chǎng)儲(chǔ)能的大小，這分幾種情況： 1、電機(jī)、繼電器等，它的勵(lì)磁電感與主回路串聯(lián)，磁場(chǎng)儲(chǔ)能需要全部由RC回路處理，開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流等于關(guān)斷前的工作電流； 2、工頻變壓器、正激變壓器，它的勵(lì)磁電感與主回路并聯(lián)，勵(lì)磁電流遠(yuǎn)小于工作電流。雖然磁場(chǎng)儲(chǔ)能也需要全部由RC回路處

6、理，但是開關(guān)器件關(guān)斷的瞬間，RC回路的初始電流遠(yuǎn)小于關(guān)斷前的工作電流。 3、反激變壓器，磁場(chǎng)儲(chǔ)能由兩部份辭放，其中大部份是通過(guò)互感向二次側(cè)提供能量，只有漏感部份要通過(guò)RC回路處理， 以上三種情況，需要測(cè)量勵(lì)磁電感，互感及漏感值，再求得RC回路的初始電流值。 R的取值，以開關(guān)所能承受的瞬時(shí)反壓，比初始電流值；此值過(guò)小則動(dòng)態(tài)功耗過(guò)大，引值過(guò)大則達(dá)不到保護(hù)開關(guān)的作用； C的取值，則需要滿足在鉗位電平下能夠儲(chǔ)存磁能的一半，且滿足一定的dV/dt 減小干擾源干擾能量的緩沖電路)-開關(guān)電源的電磁兼容性設(shè)計(jì)(EMC設(shè)計(jì)在開關(guān)控制電源的輸入部分加入緩沖電路（如圖示），其由線性阻抗穩(wěn)定網(wǎng)絡(luò)組成，用于消除電力線干

7、擾、電快速瞬變、電涌、電壓高低變化和電力線諧波等潛在的干擾。緩沖電路器件參數(shù)為D1為MUR460，R1=500，C=6nF，L=36mH，R=150。 吸收電路的設(shè)計(jì)RCD對(duì)于一位開關(guān)電源工程師來(lái)說(shuō)，在一對(duì)或多對(duì)相互對(duì)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(gè)話題就是一對(duì)相互對(duì)立的條件。（即要限制主MOS管最大反峰，又要RCD吸收回路功耗最?。?在討論前我們先做幾個(gè)假設(shè)， 開關(guān)電源的工作頻率范圍:20200KHZ； RCD中的二極管正向?qū)〞r(shí)間很短（一般為幾十納秒）； 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)完全確定。 有了以上幾個(gè)假設(shè)我們就可以先進(jìn)行計(jì)算： 一首

8、先對(duì)MOS管的VD進(jìn)行分段： ，輸入的直流電壓VDC； ，次級(jí)反射初級(jí)的VOR； ，主MOS管VD余量VDS； ，RCD吸收有效電壓VRCD1。 二對(duì)于以上主MOS管VD的幾部分進(jìn)行計(jì)算： ，輸入的直流電壓VDC。 在計(jì)算VDC時(shí)，是依最高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V，即DC375V。 VDCVAC *2 ，次級(jí)反射初級(jí)的VOR。 VOR是依在次級(jí)輸出最高電壓,整流二極管壓降最大時(shí)計(jì)算的，如輸出電壓為：5.0V5%（依Vo =5.25V計(jì)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(VF +Vo)*Np/Ns ，主MOS管VD的余量V

9、DS VDS是依MOS管VD的10%為最小值如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V VDCVD* 10% ，RCD吸收VRCD MOS管的VD減去，三項(xiàng)就剩下VRCD的最大值。實(shí)際選取的VRCD應(yīng)為最大值的90%（這里主要是考慮到開關(guān)電源各個(gè)元件的分散性，溫度漂移和時(shí)間飄移等因素得影響）。 VRCD(VD-VDC -VDS)*90% 注意： VRCD是計(jì)算出理論值，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，使得實(shí)際值與理論值相吻合 VRCD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） MOS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(guò)大了） 如果

10、VRCD的實(shí)測(cè)值小于VOR的1.2倍，那么RCD吸收回路就影響電源效率。 VRCD是由VRCD1和VOR組成的 ，RC時(shí)間常數(shù)確定 是依開關(guān)電源工作頻率而定的，一般選擇1020個(gè)開關(guān)電源周期。 三試驗(yàn)調(diào)整VRCD值 首先假設(shè)一個(gè)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(yàn)時(shí)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(jì)算值。如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計(jì)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(yàn)。（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(diǎn)上，測(cè)試點(diǎn)接到RC另一點(diǎn)上） 一個(gè)合適的RC值應(yīng)當(dāng)在

11、最高輸入電壓，最重的電源負(fù)載下，VRCD的試驗(yàn)值等于理論計(jì)算值。 四試驗(yàn)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。那么在最低輸入電壓，重負(fù)載時(shí)VRCD的試驗(yàn)值如果大于以上理論計(jì)算的VRCD值，是否和（三）的內(nèi)容相矛盾哪？一點(diǎn)都不矛盾，理論值是在最高輸入電壓時(shí)的計(jì)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)到的最大負(fù)載。主要是通過(guò)試驗(yàn)測(cè)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(shí)測(cè)VRCD的最大值，計(jì)算而得。實(shí)際選擇的功率應(yīng)大于計(jì)算功率的兩倍。 編后語(yǔ)： RCD吸收電路中的R值如果過(guò)小，就會(huì)降低開關(guān)電源的效率。然而，如果R

12、值如果過(guò)大，MOS管 就存在著被擊穿的危險(xiǎn)。 RCD吸收電路的設(shè)計(jì) 在討論前我們先做幾個(gè)假設(shè)， 開關(guān)電源的工作頻率范圍:20200KHZ； RCD中的二極管正向?qū)〞r(shí)間很短（一般為幾十納秒）； 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)完全確定。 有了以上幾個(gè)假設(shè)我們就可以先進(jìn)行計(jì)算： 一首先對(duì)MOS管的VD進(jìn)行分段： ，輸入的直流電壓VDC； ，次級(jí)反射初級(jí)的VOR； ，主MOS管VD余量VDS； ，RCD吸收有效電壓VRCD1。 二對(duì)于以上主MOS管VD的幾部分進(jìn)行計(jì)算： ，輸入的直流電壓VDC。 在計(jì)算VDC時(shí)，是依最高輸入電壓值為準(zhǔn)。如寬電壓應(yīng)選擇AC265V，即DC37

13、5V。 VDCVAC *2 ，次級(jí)反射初級(jí)的VOR。 VOR是依在次級(jí)輸出最高電壓,整流二極管壓降最大時(shí)計(jì)算的，如輸出電壓為：5.0V5%（依Vo =5.25V計(jì)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(VF +Vo)*Np/Ns ，主MOS管VD的余量VDS VDS是依MOS管VD的10%為最小值如KA05H0165R的VD=650應(yīng)選擇DC65V VDCVD* 10% ，RCD吸收VRCD MOS管的VD減去，三項(xiàng)就剩下VRCD的最大值。實(shí)際選取的VRCD應(yīng)為最大值的90%（這里主要是考慮到開關(guān)電源各個(gè)元件的分散性，溫度漂移和時(shí)間飄移等因素

14、得影響）。 VRCD(VD-VDC -VDS)*90% 注意： VRCD是計(jì)算出理論值，再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整，使得實(shí)際值與理論值相吻合 VRCD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） MOS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(guò)大了） 如果VRCD的實(shí)測(cè)值小于VOR的1.2倍，那么RCD吸收回路就影響電源效率。 VRCD是由VRCD1和VOR組成的 ，RC時(shí)間常數(shù)確定 是依開關(guān)電源工作頻率而定的，一般選擇1020個(gè)開關(guān)電源周期。 三試驗(yàn)調(diào)整VRCD值 首先假設(shè)一個(gè)RC參數(shù)，R=100K/RJ15, ?渰屆?噋。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(yàn)時(shí)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(jì)算值。如發(fā)現(xiàn)到達(dá)計(jì)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(yàn)。（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(diǎn)上，測(cè)試點(diǎn)接到RC另一點(diǎn)上） 一個(gè)合適的RC值應(yīng)當(dāng)在最高輸入電壓，最重的電源負(fù)載下，VRCD的試驗(yàn)值等于理論計(jì)算值。 四試驗(yàn)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。那么在最低輸入電壓，重負(fù)載時(shí)V