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小编推荐:电源效率讨论之次级整流二极管的损耗

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大功率电源与小功率电源中,次级整流二极管的损耗都是提高效率的一个瓶颈,我们如何将整流二极管的损耗降低到一个可接受范围?

大家自然想到加吸收电路,那么问题就来了:

1、什么情况下要加吸收?

2、加什么样的吸收?增加电容,增加RC吸收,整流二极管套磁珠,整流电路上串饱和电感。

3、什么情况下,吸收才是比较理想的,怎么判断

由于电容两端的电压不能突变,故可以抑制电压尖峰,而电阻纯粹是一个阻尼振荡的作用。

对于计算业界一直不推荐,大都是采用测试法,因为计算出来的跟实际的还是有差异。

调试方法是先测量振荡波形,读出振荡频率,然后加C,使振荡频率减半,再计算电路的寄生电容、电感,最后根据振荡电路的特征参数来确定串联电阻的大小,或直接接电阻试验,直到振荡基本消失为准。在中大功率的电源中,Snubber电路确实有不可替代的作用,因为大功率的电源中di/dt较大,电路的分布电感会让波形产生许多毛刺与尖峰,这个时候加吸收电路就显得非常有必要了。特别是EMI方面,有时调整下RC参数,会收到意想不到的效果。

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测试波形

这是个单级PFC的次级整流管波形,输出37V 0.6A的LED电源。

因功率小,以及其他因素,振荡不是很强烈(大概2个周期),所以没有加RC吸收。

不同的输出电压电流,不同的设计,不同的二极管,RC吸收,会得到不同点值。不过可以从二极管占总体损耗的角度来回答,一般硬开关的flyback次级整流的二极管损耗约占总损耗的50%-60%。小编总结

1,次级整流二极管的损耗主要体现在两个方面,一是导通损耗,二是反向恢复。从导通损耗的角度来看,耐压比较低的二极管,导通压降也比较低。也就是说,选择二极管的时候,耐压在保证够用的情况下,不要选的过高。另外,PN结随着温度上升,压降会降低,那么是不是意味着,在保证二极管结温安全的前提下,不妨让结温维持在比较高的温度,散热不要做的过分的好 二极管开关时,反向电流有两个来源,一是结电容电流,二是反向恢复电流。有时候,为了选择导通损耗低的二极管,过分选择大电流的二极管,反而因为二极管的结电容大,结果二极管反向恢复时,结电容流过的电流也大,从而得不偿失。从PN结的反向恢复来说,当然是选择反向恢复速度快,恢复特性软的二极管比较好。

2,恢复特性造成二极管上有尖峰电压。尖峰电压会导致二极管损坏或EMC不好过。所以有时候是必须加吸收电路的。同样,为了提高效率,尽量用损耗低的电路。

3,从整体来说,小功率场合用的反激电路,就尽量设计在DCM模式,避免反向恢复问题,就可以不加RC了。还有,能用肖特基就不要用快恢复。

4,从变压器设计的角度来看,如果输出电流很大,电压较低,那么用全波整流效率会比用桥式要合理一些。

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