北京治疗白癜风最大的医院 http://www.zykyhs.com/小弟搞变频器出身,电源不是很精通,请教一个问题。反激电源连续状态下,MOS开通时刻,原边电流会有一个尖峰,是由于输出二极管反向恢复造成的。在断续模式下,输出二极管没有反向恢复过程,但是在实测波形中,原边电流从零开始上升的过程中还是存在尖峰,思考良久,不知原因。请各位大师帮忙分析一下!感谢!网友互动:网友A:这个尖峰是由原边的漏感引起的,漏感的能量瞬间释放,和MOS的结电容震荡。楼主:你好,漏感能量释放应该是在MOS关断的时刻,会引起Vds尖峰,而我这里指的是MOS开通时刻原边电流的尖峰。网友C:能否把RC吸收调整一下,还有就是驱动电阻。网友D:这个尖峰电流是MOS管源漏间的寄生电容放电造成的,在硬开关电路中好像没办法避免在QR模式下可以减轻在零电压电路中(如LLC电路)可以完成消除这个尖峰电流。版主nc:请参阅此帖[葵花宝典:消除副边二极管反压尖峰]68楼(小编摘录如下):啥在影响二极管反压尖峰?与匝比有关。既然叫反压尖峰,那一定是叠加在反压上的尖峰,而反压与匝比有关,以反激为例,关系是:增加匝比可以降低反压,从而降低尖峰,但是要以同比增加原边开关管电压应力为代价。需根据实际情况权衡了。----引申的含义:与原边开关管耐压有关。与输出电压密切相关。这和《一》是一个意思,最高输出电压直接决定了尖峰的高度和二极管的耐压选择。而最高输出电压可能发生在空载时,-----引申的含义:与假负载可能有关。与续流二极管反向恢复电流的大小有关,听说有种二极管叫软恢复,是否有效?与续流二极管反向切换速度di/dt有关,楼下兄弟正在说这事,说是无解,我看未必。与吸收有关,如何吸收应该有讲究。详情可参阅:《关于吸收》五:RC吸收,其中正好以二极管反压尖峰为例。或许不用吸收,而用钳位呢?就是前面诸位提到的R//C+D,是不是更好一点呢?与变换器的工作模式有关,比如是否是软开关,如何软?软到啥程度?比如是否是连续模式?或者临界模式与断续模式等等。与漏感有关系,啥关系呢?还有说与原边寄生电容有关。主要措施:调整匝比到最佳程度。以便充分利用器件潜能,这事应该都会干吧,就不细说了。最有效的措施是降低di/dt。调试吸收参数到最佳状态。必要时采用钳位方式,即可精确控制尖峰。降低di/dt。有人说:di/dt引起尖峰,自大**生下来就是这毛病,华佗在世,也是大眼瞪小眼。其实不然。考察反激,二极管反压尖峰发生在什么时刻?这个例子,反压(绿色)V,尖峰过V了。续流二极管反压尖峰,与漏感有关、与反向恢复电流有关,都是对的,貌似都无可作为。但是,仔细观察反压尖峰发生时刻,可以发现:反压尖峰发生时刻与原边尖峰电压发生时刻无关,与二极管续流结束(二极管翻转)时刻无关。反压尖峰发生时刻完全与原边驱动(蓝色)同步,精确地发生在原边开关管导通时刻!因此可以这样认为:反压尖峰是驱动引起的。那么是不是可以说:原边驱动特性决定反压尖峰特性?事实正是如此!上图是一个快速驱动,快速导通不仅引起较大的反压尖峰,也引起原边电流(紫色)的一个尖峰(也可以认为正是原边这个电流尖峰引起了副边二极管反压尖峰),这些都是不利的。对于反激而言,在绝大多数工况都是断续模式或者准断续(谷底)模式,很少(或者说要尽量避免)连续模式。因此,反激的导通本身就是0电流导通,无需快速驱动。因此,大幅度减慢导通速度,可以大幅度削减反压尖峰。减慢导通速度即增加Rg阻值,增加到多少呢?可以增加到整机效率无明显下降为止-----对于几十W的反激,几百欧姆吧。仅这一个措施,反激的问题基本上可彻底解决,尖峰基本上可完全消失,二极管无需吸收。而且提高效率并减少成本。这是个50W的反激,仅把Rg从10改到了欧姆,尖峰就基本上没了。何以如此奏效?尖峰能量哪去了?注意看各部波形的变化,电流尖峰基本消失,还有那个弥勒平台的位置,正好就是之前尖峰发生的位置,因此可以理解为尖峰能量被弥勒吸收了。如果不是反激,如果有死区的驱动,那么在死区内想点办法(减慢导通速度)也是可行的,即使完全没有死区的连续模式,也是可以适当减慢导通速度的。减慢到啥程度?仍然以整机效率和成本来衡量。总之一句话:二极管反压尖峰是驱动过快引起的(而不要总归罪于二极管反向恢复和漏感)。各位看着办吧!楼主:按照版主nc的方法,增加了Rg,原边的电流尖峰确实改善。但是增加Rg会使MOS开关损耗加大,温升问题需要继续试验。另外我搭建了一个saber的flyback仿真模型,为验证断续下影响这个电流尖峰的因素。原边漏感,变压器分布电容,MOS寄生电容,这三个变量都尝试着分别、或组合增加10倍,但是那个电流尖峰的大小保持不变。只有增大Rg才有明显的改善。按我的理解,尖峰的产生,原因无非是寄生参数或分布参数,电感或者电容,总是有di/dt、dv/dt造成的,增大Rg等于增大了dt,尖峰自然会减小,增大Rg是一个解决问题的方法,前提是效率温升要满足要求。现在仍然不理解的是,造成这个尖峰L或者是C,就是公式前面的系数,到底是哪个部分的(也就是这个现象的根本原因)?我觉得仿真排除了原边漏感和MOS寄生电容,变压器的分布电容我是直接并在原边绕组两边,模型可能不准确,不能确定是否有影响。版主nc:这个问题的回复摘录如下:二极管反压尖峰,本质上是付边漏感的一种释能方式,现在通过减慢导通,让原边MOS开通损耗增加一点,米勒一点,以这样的方式,使付边的漏感能量转移到原边来,使付边看上去就是完全没有尖峰和漏感释能损耗的理想波形。总损耗不一定会降低,效率还有可能更高,且发热转移到有散热措施的原边消耗,大幅度降低了di/dt,改善了EMC,是件一举几得到好事。网友lahoward:尖峰产生的原因简单讲就是MOS管的Qg引起,或者说Ciss充电引起,下面示意图很容易理解该尖峰的成因,这与什么EMI什么的、什么二极管什么的没有任何关系,纯碎的MOS的电容造成。对该尖峰完全不必理会,所有的芯片均会忽略该尖峰,称为LEB。LEB时间一般为nS左右,该尖峰的大小显示了MOS管的Qg的大小,而Qg是MOS的一项重要指标。
楼主:感谢lahoward!引起这个尖峰的C,是MOS的GS电容,这个解释也很合理。增大Rg减慢了开关速度,尖峰自然就小了。但是参考下面两个帖子:
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