緩沖網(wǎng)絡(luò)工作原理

緩沖網(wǎng)絡(luò)（經(jīng)常是由損耗型的電阻、電容和二極管網(wǎng)絡(luò)組成的網(wǎng)絡(luò)）是并聯(lián)在高壓開(kāi)關(guān)器件和整流二極管兩端的，用來(lái)減少由開(kāi)關(guān)器件導(dǎo)通或關(guān)斷而產(chǎn)生的開(kāi)關(guān)應(yīng)力與電磁干擾問(wèn)題。

當(dāng)用到雙極型晶體管時(shí)，緩沖網(wǎng)絡(luò)就用來(lái)提供一個(gè)“負(fù)載線整形”功能，確保副邊擊穿反向偏壓以及安全工作區(qū)的限定值不被超越。在離線式反激變換器中，當(dāng)交流137V的倍壓電壓加到整流電路或是雙輸入電壓電路的交流250V橋式整流電路中時(shí)，反激電壓很容易就可以超過(guò)800V，所以緩沖網(wǎng)絡(luò)的用途特別重要。

具有負(fù)載線整形的緩沖電路

在圖中顯示了傳統(tǒng)單端輸出反激變換器的基本電路，它包括由Q1驅(qū)動(dòng)的P1、帶有漏感能量恢復(fù)繞組的P2以及二極管D，緩沖網(wǎng)絡(luò)由元件D、C1和R1組成，它并聯(lián)在Q1的集電極與發(fā)射極之間，圖中顯示的是在這個(gè)電路中所期望的電壓和電流波形。如果要求有“負(fù)載線整形”功能，那么緩沖網(wǎng)絡(luò)元器件的主要功能是在Q1關(guān)斷期間為維持變壓器原邊感應(yīng)電流IP提供一個(gè)交流通路。由于該緩沖網(wǎng)絡(luò)的存在，在關(guān)斷Q1時(shí)就不會(huì)在Q1的集電極形成一個(gè)大電壓，Q1集電極的實(shí)際電壓值主要與分流電流I。的幅值、緩沖電容C1的值以及Q1的關(guān)斷時(shí)間t2-t1有關(guān)。如果沒(méi)有這個(gè)緩沖網(wǎng)絡(luò)，Q1上的電壓降將非常大，它由有效的初極漏感以及關(guān)斷電流的變化率di/dt來(lái)決定，在關(guān)斯沿，緩沖網(wǎng)絡(luò)降低了集電極電壓的變化率，因此也就減少了射頻干擾問(wèn)題。

工作原理

穩(wěn)定狀態(tài)下，Q1關(guān)斷期間的工作過(guò)程如下。

見(jiàn)圖，在t1時(shí)刻Q1開(kāi)始關(guān)斷時(shí)T1中的原邊電感與漏感將使變壓器原邊繞組中的原邊電流Ip保持不變。這將導(dǎo)致Q1的集電極電壓從t1到t2會(huì)上升，原邊電流分出部分電流1到D1和C1，使C1在此時(shí)充電。因此，流過(guò)Q1的電流下降，電感強(qiáng)迫分流電流I，流過(guò)二極管D1給C1充電。如果晶體管D1在有利的情況下快速關(guān)斷，那么集電極電壓的變化率dVc／dt將只與原來(lái)的集電極電流Ip以及C1的電容值有關(guān)。

當(dāng)Q1關(guān)斷后，恒定電流充電使集電極電壓線性增大，直到在t3時(shí)刻達(dá)到反向鉗位電壓2V，這時(shí)D也導(dǎo)通。在t1時(shí)刻之后不久（該延時(shí)時(shí)間與原邊副邊漏感的大小有關(guān)），副邊繞組的輸出電壓就會(huì)增大到與輸出電容上的電壓值相等。這時(shí)反激電流將會(huì)從原邊變換到副邊電路，該電流是以一定的速率（由副邊漏感與通過(guò)D2、C2的外部回路電感決定）建立起來(lái)的（在t3-t4內(nèi)）。

實(shí)際上，Q1不會(huì)馬上關(guān)斷，因此，要避免發(fā)生二次擊穿，應(yīng)該合理選擇緩沖網(wǎng)絡(luò)，在集電極電流變?yōu)榱阒?，使Q1集電極電壓不會(huì)超過(guò)Vceo。

如果不使用緩沖網(wǎng)絡(luò)，圖中顯示相對(duì)較高的邊沿?fù)p耗和二次擊穿負(fù)載線的應(yīng)力。如果使用合適的緩沖網(wǎng)絡(luò)，便可獲得圖所示更好的關(guān)斷波形。

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