吸收|EDA365:开关电源中的全部缓冲吸收电路解析,收藏了!( 四 )


● 需要吸收电路配合以转移电感剩余能量。
● 缓冲释能电阻R的损耗较大,可简单理解为是从开关管转移出来的损耗。
● R、L参数必须实现最佳配合,参数设计调试比较难以掌握。
● 只要参数适当仍然能够实现高效率。
饱和电感缓冲

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● 饱和电感的电气性能表现为对di/dt敏感。
● 在一个冲击电流的上升沿,开始呈现较大的阻抗,随着电流的升高逐渐进入饱和,从而延缓和削弱了冲击电流尖峰,即实现软开通。
● 在电流达到一定程度后,饱和电感因为饱和而呈现很低的阻抗,这有利于高效率地传输功率。
● 在电流关断时,电感逐渐退出饱和状态,一方面,由于之前的饱和状态的饱和电感量非常小,即储能和需要的释能较小。另一方面,退出时电感量的恢复可以减缓电压的上升速度,有利于实现软关断。
● 以Ls2为例,5u表示磁路截面积5mm2,大致相当于1颗PC40材质4*4*2的小磁芯。
饱和电感特性
● 热特性
饱和电感是功率器件,通过进入和退出饱和过程的磁滞损耗(而不是涡流损耗或者铜损)吸收电流尖峰能量,主要热功率来自于磁芯。
这一方面要求磁芯应该是高频材料,另一方面要求磁芯温度在任何情况下不得超过居里温度。这意味着饱和电感的磁芯应该具有最有利的散热特性和结构,即:更高的居里温度、更高的导热系数、更大的散热面积、更短的热传导路径。
● 饱和特性
显然饱和电感一般不必考虑使用气隙或者不易饱和的低导磁率材料。
● 初始电感等效特性
在其他条件相同情况下,较低导磁率的磁芯配合较多匝数、与较高导磁率的磁芯配合较少匝数的饱和电感初始电感相当,缓冲效果大致相当。
这意味着直接采用1 匝的穿心电感总是可能的,因为任何多匝的电感总可以找到更高导磁率的磁芯配合1 匝等效之。这还意味着磁芯最高导磁率受到限制,如果一个适合的磁芯配合1 匝的饱和电感,将没有使用更高导磁率的磁芯配合更少匝数的可能。
● 磁芯体积等效特性
在其他条件相同情况下,相同体积的磁芯的饱和电感缓冲效果大致相当。既然如此,磁芯可以按照最有利于散热的磁路进行设计。比如细长的管状磁芯比环状磁芯、多个小磁芯比集中一个大磁芯、穿心电感比多匝电感显然具有更大的散热表面积。
● 组合特性
有时候,单一材质的磁芯并不能达到工程上需要的缓冲效果,采用多种材质的磁芯相互配合或许才能能够满足工程需要。