开关电源模块中尖峰危害和吸收电路解析

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开关电源模块中尖峰危害和吸收电路解析 [复制链接]

在开关电源中，常见电感和电容，寄生电容一般和开关元件或二极管并联，寄生电感与其串联。由于存在电感电容，开关电源模块在通断工作时，会产生较大的电压和电流浪涌。开关电源模块中尖峰的危害会造成元件损坏，或电路工作异常，采用吸收电路，可以抑制浪涌电流。

电压尖峰是电感续流引起的，引起电压尖峰的电感有线路分布电感、变压器漏感、器件等效模型中的感性成分等，电压尖峰的电流引起有拓扑电流、二极管反向恢复电流、不恰当的谐振电流等原因。

吸收和缓冲电路的作用：

1、可以防止元器件损坏，吸收电路用于防止电压击穿，缓冲电路用于防止电流击穿。

2、可以减低开关器件的损耗，或实现某程度的关软开。

3、降低di/di和dv/dt，降低振铃，改善EMI。

常见的吸收电路有LC吸收电路、RC吸收电路、RCD吸收电路，工作原理是在开关断开时为开关提供旁路，吸收积蓄在寄生电感的能量，并使开关电压被钳位。

LC吸收电路是由电容、电感、电阻等元件和电子器件组成，一种能够产生振荡电流或有滤波作用的电路。

如上图所示：当开关断开，积蓄在漏磁或励磁等电感中的能量可通过VD经电容C放电，使吸收电容C电压反向，继而使变压器由电容电压消磁。

RC吸收电路如上图所示：是由电阻和电容串联的一种电路，同时与开关并联连接的结构，当开关断开，积蓄在寄生电感中的能量对开关寄生电容充电的同时，会通过吸收电阻对吸收电容充电。由于吸收电阻的作用，其阻抗将变大，吸收电容相当等效地增加开关的并联电容容量，抑制开关断开的电压浪涌。当开关接通时，吸收电容又通过开关放电。

RCD吸收电路如上图所示：是由电阻、电容和二极管构成，电阻也可以和二极管并联连接。当开关断开时，积蓄在寄生电感中的能量将通过开关寄生电容充电，开关电压上升。当其电压上升到吸收电容的电压时，吸收二极管导通使开关电压被吸收二极管所钳位，同时寄生电感中蓄积的能量对吸收电容充电。在开关接通期间，吸收电容通过电阻放电。

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所以，有些机械开关或继电器的触点也会加上 吸收网络，减慢电路中断的速度，减轻EMI。

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这拓扑可把尖峰往电源返还。