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开关电源LCD无损吸收电路!

来源:程品科技   发布时间:2017-11-27   点击:997 次

  变压器与EMI 的关系

  LCD缓冲网络如图1所示,由L、C、D1和D2组成。LCD缓冲电路不但能够将变压器的漏感能量反馈回电网,而且能够有效地抑制开关管关断时由漏感能量造成的电压尖峰。

图1 LCD缓冲电路

  如果LC谐振频率远大于开关频率,在开关管导通和关断期间,箝位电容的极性将不断改变。开关管关断时,其漏极电压开始上升,D1导通,电容将进行充电,减缓了漏极电压上升的速度,电容两端电压为

  式中,I0为开关管关断时初级绕组流过的电流,Vref为输出反射电压,Lkp为变压器初级绕组漏感。

  开关管导通后,箝位电容通过Q、L和D2。进行放电。L、D2和C产生谐振,大约半个振荡周期后,以电压形式储存在电容上的能量转变为电流形式,储存在电感中,电容的电压极性改变,充电到Vin。在下半周期内,L1上端电压继续升高,即电容两端电压大于Vin,D1导通,储存在电感中的剩余能量通过D1返回电网。

  在这种工作状态下,箝位电容C的电压与输入电压无关,依赖于负载电流的大小。由于LC谐振频率非常高,电容C的值不能设计得过大,因此,在重载条件下,箝位电压远大于输出反射电压(通常为Vref的2~4倍)

  如果LC谐振频率小于电路开关频率,开关管导通期间,箝位电容储存的能量通过LC振荡,只有一小部分传递到电感。开关管关断后,电感中的能量通过D1和D2返回电网。箝位电容的电压极性不会发生改变。电容值如果足够大,在整个开关周期内,电容电压的微小变化将忽略不计。在稳定状态下,达到能量平衡后

  式中,Lm为变压器初级绕组电感。

  由于变压器漏感远小于初级电感,箝位电容电压与输出反射电压紧密相关,因此,选择一个合适的电感,箝位电容的电压将对输入电压的依赖很小,并且箝位电压可维持在比输出反射电压略高的一个值上,基本与输入电压无关。开关管的电压

  在宽输入电压情况下,LCD缓冲电路的箝位电压非常低,接近于输出反射电压,不随负载电流而变化,且无损耗,但需额外提供一个电感,其值需与变压器初级电感匹配,以减小开关管电流应力。在实际电路设计中,为了减缓开关管漏极电压上升速率,LC谐振频率应小于开关频率,电容应足够大。