高頻整流電路中的新型電壓毛刺無損吸收電路

(a) u_AB波形

(b) u_gs波形

圖5 u_AB與u_gs的相位關系

其吸收原理如下所述。

1）t₁－t₂時段 u_AB處于高毛刺階段，毛刺最大值比正常值U_o高出ΔU，這時由D₁，D₂，D₁₁，D₁₂形成全橋整流電路，對C充電，具體講是D₁和D₁₂導通，u_AB的毛刺部分將被C所吸收，使u_c=U_o＋ΔU。顯然，C越大，ΔU越小；毛刺越高，ΔU越大。

2）t₂－t₃時段 u_AB=U_o，D₁₂反偏截止。D₁與D₄導通，忽略D₁與D₄上的壓降，U_EF=U_o。以_E為電壓參考點，U_F比U_E電位低U_o，記作－U_o；由于U_C=U_EG=U_o＋ΔU_o，則U_G比U_E低U_o＋ΔU，記作－（U_o＋ΔU）；這樣U_FG=U_F－U_G=ΔU。

由圖5（b）可以看出，在t₁－t₃時間段開關管S被觸發導通，U_FG將使L中的電流逐步上升，使C上高于U_o部分的電壓ΔU的能量逐漸轉移到L上，當t₃時刻u_AB消失，u_gs同時也消失，S截止。L上的能量將通過D向輸出電容C_o釋放，形成電壓毛刺的無損吸收。

3）t₄－t₅時段 繞組AB之間的電壓反向，此時D₂與D₁₁導通，對C充電，之后的工作過程同t₁－t₂時間段。

4）t₅－t₆時段 工作過程同t₂－t₃時間段。

t₇時刻開始，電路將重復以上過程。

3 主變壓器二次為雙半波整流電路的電壓毛刺無損吸收電路

二次為雙半波整流電路如圖6所示。為分析方便，仍忽略D₁，D₂，D₃的壓降。顯然u_AB的波形、S的驅動脈沖波形與圖5完全一致。其工作過程與橋式整流電路相似，在此不再贅述。

圖6 雙半波整流電路與電壓尖峰吸收電路

4 關于LC選取的原則

為使上述電壓毛刺無損吸收電路正常工作，在設計LC時注意下述2個問題：

1）過大的C將會使整流二極管開機瞬間沖擊電流增加，過小的C將導致吸收毛刺過程中過大的電壓增量ΔU，因此C要選擇適當；

2）過大的L將使C中的ΔU能量無法及時轉移到L中，因為ΔU=Ldi/dt，L過大，將使其中的電流增長速度減慢；L過小，則di/dt過大將使承受的應力加大只能選取大電流的開關管，同時對向輸出端釋放電感能量的二極管（圖4中的D，圖6中的D₄）也提高了容量要求，因此，L的選擇也要適當。