推挽电路的原边侧问题

shaorc

推挽电路的原边侧问题 [复制链接]

 

对于下图中的推挽拓扑，电池电压输入大约40伏特 比如当下管开通，上管截止时 正常工作没问题，但是在下管关断时，为什么不在原边绕组上加上吸收电路或者嵌位电路？ 是不是因为输入电压不大，导致原边绕组的反电动势也不会太大，所以选择一个耐压大的功率管，可以直接抗住？ 另外，用示波器测量了图中下管漏极和源极之间的电压，波形图如图，因为隔离探头反接，所以波形是负的，图中确实看出功率管峰值电压只有65伏特，确实不大。那么这个波形的形状为什么会这样，怎么分析

maychang

“但是在下管关断时，为什么不在原边绕组上加上吸收电路或者嵌位电路？”

在原边绕组上有箝位电路。

下管关断时，上管MOS管内部寄生二极管就起到了箝位作用，使得上管漏极电压不能为负，为负则MOS管内部寄生二极管导通。

既然上管漏极最低为零，变压器初级中心抽头为电源电压Vin，那么下管漏极电压最高只能到电源电压的二倍，即2Vin。

maychang

当然，变压器初级两半绕组之间存在漏感，任一侧MOS管关断瞬间漏感产生的电动势不能被对侧MOS管体内寄生二极管箝位，所以还需要另加吸收回路。图中MOS管漏极对地接有电阻和电容串联的电路，可能就是为了吸收漏感所产生的尖峰电压。

 

maychang

“那么这个波形的形状为什么会这样，怎么分析”

这个波形，看不大懂。最好把该管门极信号和漏极信号同时显示在屏幕上，这样比较容易分析。

maychang

这种推挽电路，如果功率开关管使用双极型三极管(早期的开关电源往往如此，因为那时MOS管还没有发展起来)，必须在三极管集电极与发射极之间并联二极管，作为箝位之用。

shaorc

maychang 发表于 2020-8-19 12:01 “但是在下管关断时，为什么不在原边绕组上加上吸收电路或者嵌位电路？” 在原边绕组上有箝位 ...

“图中MOS管漏极对地接有电阻和电容串联的电路，可能为了吸收漏感所产生的尖峰电压。”

传统的吸收电路，都是把反电动势尖峰通过电容吸收，然后回到输入端，即MOS管的漏极通过二极管接一个nf级别的电容到输入（Vin）。然而首贴图中只是在MOS的漏极源极之间加上电阻电容，那么尖峰电压依旧可以打坏MOS管呢？

shaorc

maychang 发表于 2020-8-19 12:01 “但是在下管关断时，为什么不在原边绕组上加上吸收电路或者嵌位电路？” 在原边绕组上有箝位 ...

“下管关断时，上管MOS管内部寄生二极管就起到了箝位作用，使得上管漏极电压不能为负”

如图下，在下管关断的时刻，此时下半个原边绕组是下+上-

那么如何理解Q1内部的二极管使得上管漏极不为负数？漏极被体二极管反接，二极管正端接地，则负端（即Q1漏极）应该是负0.7V

 

“既然上管漏极最低为零，初级中心抽头为电源电压Vin，则下管漏极电压最高只能到电源电压的二倍”

Q2漏极最高电压为2Vin怎么来的，没明白

maychang

shaorc 发表于 2020-8-19 22:32 “下管关断时，上管MOS管内部寄生二极管就起到了箝位作用，使得上管漏极电压不能为负” 如 ...

“则负端（即Q1漏极）应该是负0.7V”

对，Q1体内寄生二极管导通时漏极应该是负0.7V，甚至更低一点。说漏极电压不为负，只是近似的说法，认为漏极为负二极管即导通，忽略了二极管压降。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-19 22:11 “图中MOS管漏极对地接有电阻和电容串联的电路，可能为了吸收漏感所产生的尖峰电压。” 传 ...

传统的吸收电路，都是把反电动势尖峰通过电容吸收，然后回到输入端，即MOS管的漏极通过二极管接一个nf级别的电容到输入（Vin）。

 

那样是不行的。二极管加电容，电容还必须接一个电阻，否则电容充电后无处放电，就失去了作用。这种接法，即所谓RCD吸收，是很常见的电路。尤其是在功率比较小的反激变换器中常常用到。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-19 22:11 “图中MOS管漏极对地接有电阻和电容串联的电路，可能为了吸收漏感所产生的尖峰电压。” 传 ...

仅用RC，不用二极管，也可以起到吸收尖峰电压的作用，但效率较低。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-19 22:32 “下管关断时，上管MOS管内部寄生二极管就起到了箝位作用，使得上管漏极电压不能为负” 如 ...

“Q2漏极最高电压为2Vin怎么来的，没明白”

Q1漏极近似为零，中心为Vin，另一端(Q2漏极)是多少？

注意变压器初级两半绕组电压极性(你已经标出了一半，即标出了下半个绕组极性，但上半个绕组未标)。

shaorc

maychang 发表于 2020-8-20 07:18 仅用RC，不用二极管，也可以起到吸收尖峰电压的作用，但效率较低。

仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间？另外，您说RCD吸收电路用于小功率反激电源多，那在大功率拓扑中，用嵌位电路吗？即在漏极和输入之间接稳压管来嵌位漏源电压？

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 18:24 仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间 ...

“这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间？”

接在MOS管漏极与电源输入端(变压器中心抽头)之间，和接在MOS管漏极与地线(也就是电源负端)之间，抑制尖峰是完全一样的。因为两种情况仅相差一个直流电压(即电源电压)，而电容隔去直流。

当然，两种情况电容器所承受的最大电压不一样。所以，还是接在MOS管漏极与变压器中心抽头为好，这样电容器承受的电压低一些。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 18:24 仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间 ...

“您说RCD吸收电路用于小功率反激电源多，那在大功率拓扑中，用嵌位电路吗？”

RCD吸收电路很简单，成本也比较低。但RCD吸收电路是把变压器漏感储能完全耗散到电阻上，电阻要发热，效率也较低。所以RCD电路仅用于小功率反激电源。

至于大功率开关电源，往往不使用反激电路，而是使用半桥、全桥等。半桥、全桥的因漏感引起的尖峰电压箝位，另有其它方法，不必使用RCD。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 18:24 仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间 ...

用稳压管来箝位，也是把尖峰电压的功率完全耗散在稳压管上，属于有损电路。

半桥、全桥的箝位，是把尖峰电压的功率返回到直流电源，那是无损电路。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 18:24 仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间 ...

即使是反激电路，当功率较大时，往往使用无损箝位电路。但这种电路比较复杂，成本稍高，所以只有在增加的成本能够抵消能量损耗的价格时才会采用。

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 18:24 仅用RC电路也可以吸收尖峰电压，这种拓扑就是我首帖中那样的接法吗？还是说把RC接在输入和功率管漏极之间 ...

7楼这种RC电路，效率比中小功率反激电路常用的RCD电路还要低。

这可能是这种推挽电路(半桥是另一种推挽)不大常用的原因之一。

shaorc

maychang 发表于 2020-8-20 18:37 “您说RCD吸收电路用于小功率反激电源多，那在大功率拓扑中，用嵌位电路吗？” RCD吸收电路 ...

关于大功率的半桥，全桥拓扑，对于其尖峰电压的嵌位方法，可以推荐点资料或者文章来看吗？

shaorc

maychang 发表于 2020-8-20 07:25 “Q2漏极最高电压为2Vin怎么来的，没明白” Q1漏极近似为零，中心为Vin，另一端(Q2漏极)是 ...

“注意变压器初级两半绕组电压极性(你已经标出了一半，即标出了下半个绕组极性，但上半个绕组未标)。”

因为上管一直没有开通，所以原边的上半部分绕组一直没有电流流过，则上半部分绕组没有极性，所以才没有画，不知道是不是这里理解错了，所以那个2Vin还是没想通

maychang

shaorc 发表于 2020-8-20 23:28 关于大功率的半桥，全桥拓扑，对于其尖峰电压的嵌位方法，可以推荐点资料或者文章来看吗？

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