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馈能式缓冲电路

发布时间:2013/5/27 20:38:11 访问次数:2130

    将储能元件中的储能通过适当的方E6C2-AN5C式回馈给负载或电源,借以提高效率。在馈能过程中,由于采用的元件不同,又可分为无源和有源两种方式。
    (1)馈能式关断缓冲电路。
    无源馈能式关断缓冲电路如图7-22 (a)所示。能量的回馈主要由Co和VDc来实现,Co称为转移电容,VD,称为回馈二极管。在GTR关断时,缓冲电容器Cs逐渐充电至电涿电压Vcc,在GTR下一次开通时,负载电流从续流二极管VDf转移至GTR;同时电容Cs上的电压转移至电容Co上,极性如图中所示。当GTR再次关断时,电容Cs再次充电,而电容CO向负载放电,能量得到回馈。由于能量的回馈是由无源器件Co和VDc来实现的,所以这种电路叫做无源馈能式关断缓冲电路。
    图7-22馈能式关断缓冲电路(a)无源馈能式关断缓冲电路;(b)有源馈能式关断缓冲电路

          
    如果能量回馈是借助于有源器件实现的,则称为有源馈能式关断缓冲电路,如图7-22 (b)所示。图中SMPS表示开关型电源,缓冲电容的储能为CS VC2C/2是一个固定值,仅仅与电源电压有关而与负载电流无关。当GTR开通时,电容Cs和Co、电感三以及二极管VDO组成的回路产生振荡,其结果是将Cs的储能转移至Co上。电容Co上的能量经开关电源再馈送至电源,实现了将能量馈送至供电源的目的。
    (2)馈能式开通缓冲电路。
    无源馈能式开通缓冲电路如图7-23 (a)所示。该电路通过变压器将磁场储能回馈到电源,变压器为双线绕制,匝比为1:N,一次侧具有一定电感,起岛的作用,二次侧的极性与一次侧相反,并接有反向二极管。GTR开通时,一次侧承受全部电源电压,二次侧无通电回路,GTR关断时,二次侧感应电压极性换向,当其电压高于电源电压Vc。时,向电源馈送能量。在这种电路中匝比N越大,则GTR集电极酌电压越低,降低了电力晶体管GTR所承受的电压,但二次侧电压却更高,需提高反向二极管的耐压水平;匝比的大小还影响能量回馈的时间和开关的工作频率,二次侧反偏电压越高,回馈能量的速度越快,但匝比大时又会使铁心的恢复时间加长,反过来又增加了能量馈送的时间,由此可见各个因素是相互制约的,在实际使用中,必须综合考虑加以解决。
    图7-23 (b)所示的是一种有源馈能式开通缓冲电路,图中SMPS表示开关型电源。当GTR关断时,储存在缓冲电感岛中的能量经二极管VD传送至电容Co上,开关电源SMPS再把电容Co上的低电压变成适合馈至电源的较高的电压。电容Co的充电速度取决于负载电流的大小,适当控制SMPS可使电容Co的电压保持恒定,也可改变电容的充电电流以维持缓冲电感中恢复时间的恒定。
    (3)馈能式复合缓冲电路。
    图7-24所示为馈能式复合缓冲电路。关断缓冲电容Cs的作用与图7-23中相同,电容Co和电感乓并联运行将储存的能量馈送给负载。当电容Co放电时,电感如上的电压逐渐减小为零,在这段时间内负载电流经续流二极管VDf导通。

    将储能元件中的储能通过适当的方E6C2-AN5C式回馈给负载或电源,借以提高效率。在馈能过程中,由于采用的元件不同,又可分为无源和有源两种方式。
    (1)馈能式关断缓冲电路。
    无源馈能式关断缓冲电路如图7-22 (a)所示。能量的回馈主要由Co和VDc来实现,Co称为转移电容,VD,称为回馈二极管。在GTR关断时,缓冲电容器Cs逐渐充电至电涿电压Vcc,在GTR下一次开通时,负载电流从续流二极管VDf转移至GTR;同时电容Cs上的电压转移至电容Co上,极性如图中所示。当GTR再次关断时,电容Cs再次充电,而电容CO向负载放电,能量得到回馈。由于能量的回馈是由无源器件Co和VDc来实现的,所以这种电路叫做无源馈能式关断缓冲电路。
    图7-22馈能式关断缓冲电路(a)无源馈能式关断缓冲电路;(b)有源馈能式关断缓冲电路

          
    如果能量回馈是借助于有源器件实现的,则称为有源馈能式关断缓冲电路,如图7-22 (b)所示。图中SMPS表示开关型电源,缓冲电容的储能为CS VC2C/2是一个固定值,仅仅与电源电压有关而与负载电流无关。当GTR开通时,电容Cs和Co、电感三以及二极管VDO组成的回路产生振荡,其结果是将Cs的储能转移至Co上。电容Co上的能量经开关电源再馈送至电源,实现了将能量馈送至供电源的目的。
    (2)馈能式开通缓冲电路。
    无源馈能式开通缓冲电路如图7-23 (a)所示。该电路通过变压器将磁场储能回馈到电源,变压器为双线绕制,匝比为1:N,一次侧具有一定电感,起岛的作用,二次侧的极性与一次侧相反,并接有反向二极管。GTR开通时,一次侧承受全部电源电压,二次侧无通电回路,GTR关断时,二次侧感应电压极性换向,当其电压高于电源电压Vc。时,向电源馈送能量。在这种电路中匝比N越大,则GTR集电极酌电压越低,降低了电力晶体管GTR所承受的电压,但二次侧电压却更高,需提高反向二极管的耐压水平;匝比的大小还影响能量回馈的时间和开关的工作频率,二次侧反偏电压越高,回馈能量的速度越快,但匝比大时又会使铁心的恢复时间加长,反过来又增加了能量馈送的时间,由此可见各个因素是相互制约的,在实际使用中,必须综合考虑加以解决。
    图7-23 (b)所示的是一种有源馈能式开通缓冲电路,图中SMPS表示开关型电源。当GTR关断时,储存在缓冲电感岛中的能量经二极管VD传送至电容Co上,开关电源SMPS再把电容Co上的低电压变成适合馈至电源的较高的电压。电容Co的充电速度取决于负载电流的大小,适当控制SMPS可使电容Co的电压保持恒定,也可改变电容的充电电流以维持缓冲电感中恢复时间的恒定。
    (3)馈能式复合缓冲电路。
    图7-24所示为馈能式复合缓冲电路。关断缓冲电容Cs的作用与图7-23中相同,电容Co和电感乓并联运行将储存的能量馈送给负载。当电容Co放电时,电感如上的电压逐渐减小为零,在这段时间内负载电流经续流二极管VDf导通。

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