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冲击电流尖峰的基本方法和基本原理是怎样的?

更新时间:2023-05-25 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

吸收的能量必须转移到输入侧或输出侧。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

尽量减少缓冲晶闸管反向恢复电压的影响。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

无损吸收是强吸收。 除了吸收电流尖峰,它甚至可以吸收拓扑反射电流,例如:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲器用于冲击尖峰电压Ph0物理好资源网(原物理ok网)

引起电压尖峰的第一种情况是三极管(包括体晶闸管)的反向恢复电压。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

第二种引起电压尖峰的情况是电容的充放电电压。 这种电容可能是:电路分布电容、变压器定子等效分布电容、设计不当的吸收电容、设计不当的谐振电容、器件等效模型中的电容元件等。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲的基本方式是在浪涌电压尖峰的路径上串联插入某种类型的电感,可以是以下几种:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲器特点:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

由于缓冲电感的串联会显着降低缓冲电路的工作量,因此缓冲电路通常需要与缓冲电路配合使用。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲电路减缓了导通电压浪涌,可以实现一定程度的软导通(ZIS)。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

变压器漏感也可以充当缓冲电感器。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

LD缓冲区Ph0物理好资源网(原物理ok网)

特征:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

无需与吸收电路配合。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲释放晶闸管的电压偏转等于甚至大于拓扑续流晶闸管。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲释放晶闸管的损耗可以简单理解为开关管损耗减少。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

合适的缓冲电感(L3)参数可以大大降低开关管损耗,实现高效率。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

左缓冲区Ph0物理好资源网(原物理ok网)

特征:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

需要与吸收电路配合,将电感的剩余能量进行转移。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲能量释放的内阻R的损耗比较大,可以简单理解为开关管传递过来的损耗。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

R、L参数必须达到最佳配合,参数设计和调试较难把握。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

逆变电路启动电流大_电路板电流过大的原因电感_电感电压电流关系Ph0物理好资源网(原物理ok网)

只要参数合适,就可以达到高效率。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

饱和电感缓冲器Ph0物理好资源网(原物理ok网)

饱和电感的电气性能对 di/dt 很敏感。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

在脉冲电压的上升沿开始呈现较大的阻抗,随着电压的下降逐渐进入饱和状态,从而使脉冲电压峰值减缓和减弱,即实现软启动。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

电压达到一定程度后,饱和电感因饱和而呈现极低的阻抗电路板电流过大的原因电感,有利于电力的高效传输。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

当关断电压时,电感逐渐退出饱和状态。 一方面是因为之前饱和状态下的饱和电感很小,即储能和需要的能量释放很小。 另一方面,退出时电感的恢复可以缓和电流的上升速率,有利于软关断的实现。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

以Ls2为例,5u表示磁通截面积为5mm2,大致相当于4*4*2材质的PC40小磁芯。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

饱和电感特性:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

热特性Ph0物理好资源网(原物理ok网)

饱和电感是通过进出饱和过程的磁滞损耗(而不是涡流损耗或铜损)吸收电压尖峰能量的功率元件,主要热功率来自磁芯。 一方面要求磁芯必须是高频材料,另一方面要求磁芯的温度在任何情况下都不能超过居里温度。 这意味着饱和电感的磁芯应具有最有利的散热特性和结构,即:较高的居里温度、较高的导热系数、较大的散热面积、较短的热传导路径。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

饱和特性Ph0物理好资源网(原物理ok网)

事实上,可饱和电感通常不需要考虑使用不易饱和的气隙或低磁导率材料。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

初始电感等效特性Ph0物理好资源网(原物理ok网)

在其他条件下,磁导率较低的磁芯饱和电感的初始电感值较大,磁导率较高的磁芯电阻值较小,其初始电感相当,缓冲效果大致相同。 这意味着总是可以直接使用1匝穿心电感,因为任何多匝电感总能找到磁导率更高的磁芯来匹配1匝当量。 这也意味着磁芯的最大磁导率是有限的。 如果合适的磁芯配上1匝的饱和电感,就没有使用导磁率更高、电阻值更低的磁芯的可能了。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

磁芯体积等效特性Ph0物理好资源网(原物理ok网)

在其他条件下,相同体积的磁芯饱和电感的缓冲作用大致相当。 在这种情况下,可以根据最有利于散热的磁通来设计磁芯。 例如,细长棒形磁芯的散热表面积似乎比环形磁芯大,多个小磁芯比一个大磁芯大,穿心电感比多匝电感大。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

组合特征Ph0物理好资源网(原物理ok网)

有时,单一材料的磁芯无法达到工程上所需的缓冲效果,而采用多种材料的磁芯相互配合似乎可以满足工程需要。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

被动无损缓冲吸收Ph0物理好资源网(原物理ok网)

如果缓冲电感本身是无损的(非饱和电感),其电感储能经过无损吸收处理,构成无源无损缓冲吸收电路,实际上是无源软开关电路。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲电感的存在延迟和减弱了开通脉冲电压,实现了一定程度的软开通。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

无损缓冲电路的存在延迟和增大了关断电流的dv/dt,实现了一定程度的软关断。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

实现无源软开关的条件与无损吸收大致相同。 并非所有拓扑都能够构建无源软开关电路。 因此,不仅是经典电路,很多无源软开关电路也是热门专利。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

无源无损软开关电路的效率明显低于其他缓冲吸收形式,与有源软开关电路相差无几。 因此,只要能够实现无源软开关的电路,就没有必要采用有源软开关。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

电路板电流过大的原因电感_逆变电路启动电流大_电感电压电流关系Ph0物理好资源网(原物理ok网)

缓冲电路性能与Ph0物理好资源网(原物理ok网)

混合缓冲液Ph0物理好资源网(原物理ok网)

电路中的电解电容通常具有较大的ESR(典型值在数百毫欧量级),这会导致两个问题:一是检测效果大大降低; 二是谐波电压对ESR形成较大损耗,除提高效率外,电解电容发热直接导致可靠性和寿命问题。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

通常的方法是在电解电容上并联一个高频无损电容,但实际上这种方法并不能从根本上改变上述问题,因为高频无损电容仍然存在较大的因阻。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

建议的方法是:用电感将电解和CBB隔开,CBB位于高频噪声电压侧,电解位于DC(工频)侧,各自进行相应的检测任务。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

设计原则: π型混频网络的谐振频率Fn应与PWM频率Fp错开。 理想的 Fp = (1.5 ~ 2) Fn。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

这一设计思路可以推广到直流母线混频的单向缓冲器,或其他混频灵活性大的电路结构中。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

铃声Ph0物理好资源网(原物理ok网)

响铃的缺点:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

MEI测试的振铃频率容易超标。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

振铃会导致振铃电路磨损,导致元件发热,提高效率。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

如果振铃电流的幅值超过临界值,就会引起振铃电压,破坏电路的正常工作状态,大大提高效率。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

响铃原因:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

振铃可能是由结电容和一些等效电感的谐振引起的。 对于特定频率的振铃,总能找到原因。 电容和电感可以决定一个频率,而这个频率是可以观察到的。 电容可能是一个元件的结电容,电感可能是漏感。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

振铃最有可能发生在无损(无内阻)电路中。 如:次级晶闸管结电容与次级侧漏感的谐振、杂散电感与元件结电容的谐振、吸收回路电感与元件结电容的谐振, ETC。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

振铃抑制:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

磁珠吸收,只要磁珠在振铃频率处表现出内阻,就可以大大吸收振铃能量,不合适的磁珠也可能会降低振铃。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

RC吸收,其中C可以大致相当于振铃(结)电容,R根据RC吸收的原则来选择。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

改变谐振频率,例如只要将振铃频率提高到与PWM频率相近,就可以消除PWM上的振铃。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

特别是输入输出混频电路设计不当也可能引起谐振,也需要调整谐振频率或采取其他措施避免。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

吸收缓冲能量Ph0物理好资源网(原物理ok网)

RCD吸收能量回收电路:Ph0物理好资源网(原物理ok网)

只要将吸收电路的正反向回路分开,产生相对于0电位的正负电流通道,即可得到正负电流输出。 设计要点: RCD吸收电路参数主要满足主电路吸收需要电路板电流过大的原因电感,不建议通过降低吸收功率来降低直流输出功率。Ph0物理好资源网(原物理ok网)

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