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PFC电感上的二极管是做什么的

  • 编辑: 未知
  • 发表时间:2021-01-06
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为了更好地提升电力网的功率因素,降低影响,平板电视机的大部分开关电源都选用了数字功放PFC电源电路,虽然电源电路的实际方式多种多样,各有不同,工作模式也不一样(CCM电流量连续型、DCM不连续型、BCM临界值型),但基础的构造如出一辙,全是选用BOOST变压网络拓扑结构。如下图所显示,它是一典型性的变压电源变压器,基础的观念便是把逆变电路和大耦合电容切分,根据操纵PFC开-关管的通断使键入电流量能追踪键入工作电压的转变,获得理想的功率因素,降低干扰信号EMI和平稳电源变压器中开关管的工作标准电压。
下面的图是一个广泛运用的变压型电源变压器拓扑结构,坚信大伙儿并不生疏。在这个电源电路中,PFC电感器L在MOS开关管Q通断时存储动能,在开关管截至时,电感器L上磁感应出右正左负的工作电压,将通断时存储的动能根据变压二极管D1对大的耦合电容电池充电,輸出动能。Boost变压PFC电感器L上面并连到一个二极管D2。
见解各不相同
有关这一二极管的功效,在开关电源技术工程师中有一些不一样的观点,摘抄以下:
叫法一
降低脉冲电流对电容器的冲击性在启动一瞬间限定PFC电感器L因浪涌电流造成极大的自感电势差,进而导致电路故障。每一次电源总开关接入一瞬间加到电感器上的能够 是沟通交流正弦波形的随意瞬时值,假如在电源总开关接入的一瞬间是在正弦波形的最高值峰点周边,那麼给电感器所加的是一个突然变化的工作电压,会造成电感器L上造成巨大的自感电势差,该电势差是所加工作电压的二倍之上,并产生很大的电流量对后边的电容器电池充电,轻则造成键入电源电路的熔断丝融断,重则造成耦合电容及斩波开关管Q穿透。设定维护二极管D2后在接入开关电源的一瞬间,由D2通断并对C电池充电,使穿过PFC电感器L的电流量大大的减少,造成的自感电势差还要小得多,对耦合电容和开关管的伤害及熔断丝的融断很有可能要小得多。
叫法二
降低脉冲电流对变压二极管的冲击性该二极管分离一部分PFC电感器和变压二极管环路的电流量,因此能对变压二极管起维护功效。
错误观念分析
之上的见解都提及了该二极管D2的维护功效,都是有一定的大道理,但所述的一些表述有值得商榷的地区。
大伙儿了解:PFC电源电路后边大的储能技术耦合电容C和PFC电感器L是串连的,因为电感器L上的电流量不可以突然变化.PFC电感器自身对大的耦合电容C的浪涌电流起限定功效,不容易出現见解一提及的“电源总开关接入的一瞬间电感器L1上造成巨大的自感电势差时电容器的电池充电的状况,”由于自感电势差的方位也是左正右负,此见解出乎意外。串联维护分离二极管D2之后,这一路因为沒有电感器的限定功效,对耦合电容的冲击性反倒会更高,不容易减少。实践活动也证实,除掉二极管D2后,电容器C上的浪涌冲击性反倒减少。见解二维护变压管D1叫法,有一定的大道理,由于D1是迅速修复二极管,承担浪涌电流的工作能力较差,减少反向恢复电流量和提升脉冲电流承载能力是互相制约的,而D1所选用的一般整流二极管承担浪涌电流的工作能力很强,如1N5407的额定电压2A,浪涌电流达到200A。但是因为变压二极管D1有串连的PFC电感器L的过流保护功效,小编觉得维护二极管D2的最关键功效还不仅是维护变压管D1。一些材料也是有表明串联二极管D2是降低启动全过程的脉冲电流,这一整体的叫法没有错,但我觉得该维护二极管D2表层减少的是对PFC电感器和变压二极管的浪涌冲击性,但事实上还有一个关键的功效:维护PFC开关管。
在启动的一瞬间,耦合电容的工作电压并未创建,因为要对大电容器电池充电,根据PFC电感器的电流量相对性较为大,有可能在电源总开关接入的一瞬间是在正弦波形的最高值,在对电容器电池充电的全过程中PFC电感器L有可能会出現磁饱和状态的状况,假如这时PFC电源电路工作中,就麻烦了,穿过PFC开关管的电流量便会丧失限定,烧毁开关管。为避免不幸产生,一种方式 是对PFC电源电路的工作中时钟频率加以控制,即当对大电容器的电池充电进行之后,重新启动PFC电源电路;另一种非常简单的方法便是并接进PFC电磁线圈和变压二极管上一个旁通二极管,起动一瞬间给大电容器的电池充电出示另一个环路,避免大电流量穿过PFC电磁线圈导致饱和状态,防止PFC电源电路工作中一瞬间导致开关管过电流,维护开关管,另外该维护二极管D2也分离了变压二极管D1上的电流量,维护了变压二极管。此外,D2的添加促使对大电容器电池充电全过程加速,其上的工作电压立即创建,也可以使PFC电源电路的工作电压意见反馈环城路立即工作中,减少启动时PFC开关管的通断時间,使PFC电源电路尽早一切正常工作中。
具体描述
总的来说,之上电源电路中二极管D2的功效是在启动一瞬间或负荷短路故障、PFC输出电压小于键入工作电压的异常情况下给电容器出示电池充电途径,避免PFC电感器磁饱和状态对PFCMOS管导致的风险,另外也缓解了PFC电感器和变压二极管的压力,具有维护功效。该二极管的功效依然能够 说成降低脉冲电流的冲击性,但主要是为了更好地降低脉冲电流对开关管导致的威协,对变压二极管也是有分离维护功效,而不是维护耦合电容的。在启动一切正常工作中之后,因为D2右边为BPFC输出电压,工作电压比左边高,D2呈反偏截至情况,对电源电路的工作中沒有危害,D2可采用可承担很大浪涌电流的一般大电流量的整流二极管。
在一些开关电源中,PFC后边的电容器容积并不大,也是有的沒有连接维护二极管D2,但假如PFC后边是应用大空间的耦合电容,此二极管是不可以降低的,对电源电路的安全系数拥有 关键的实际意义。