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二极管在PFC电路中有什么?;ぷ饔?im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注?

作者:海飞乐技术 时间:2018-05-23 21:17

  为了提高电网的功率因数,减少干扰,平板电视的大多数电源都采用了有源PFC电路,尽管电路的具体形式繁多im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,不尽相同im电子竞技投注,工作模式也不一样(CCM电流连续型im电子竞技投注、DCM不连接型im电子竞技投注、TCM临界型),但基本的结构大同小异im电子竞技投注im电子竞技投注,都是采用BOOST升压拓扑结构。如图1所示im电子竞技投注,这是一典型的升压开关电源im电子竞技投注,基本的思想就是把整流电路和大滤波电容分割im电子竞技投注,通过控制PFC开关管的导通使输入电流能跟踪输入电压的变化im电子竞技投注,获得理想的功率因数im电子竞技投注im电子竞技投注,减少电磁干扰EMI和稳定开关电源中开关管的工作电压im电子竞技投注。

图1 升压型二次开关电源电路 
图1 升压型二次开关电源电路
  图1的电路是不是似曾相识啊?没错!这就是一个在影显中广泛应用的升压型二次开关电源,只不过其输入的电压是没有经过滤波的脉动电压im电子竞技投注im电子竞技投注,相信大家并不陌生im电子竞技投注im电子竞技投注。在这个电路中im电子竞技投注,PFC电感L在MOS开关管Q导通时储存能量,在开关管截止时,电感L上感应出右正左负的电压,将导通时储存的能量通过升压二极管D1对大的滤波电容充电im电子竞技投注,输出能量im电子竞技投注。不知大家注意到没有,平板电视大部分PFC电感L上大都并连着一个二极管D2im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。关于这个二极管的作用,在维修技术人员中有一些不同的看法:
  说法一:减少浪涌电压对电容的冲击
  在开机瞬间限制PFC电感L因浪涌电流产生巨大的自感电势im电子竞技投注,从而造成电路故障im电子竞技投注。每次电源开关接通瞬间加到电感上的可以是交流正弦波的任意瞬时值im电子竞技投注im电子竞技投注,如果在电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值峰点附近,那么给电感所加的是一个突变的电压im电子竞技投注im电子竞技投注,会引起电感L上产生极大的自感电势im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,该电势是所加电压的两倍以上im电子竞技投注,并形成较大的电流对后面的电容充电im电子竞技投注,轻则引起输入电路的保险丝熔断im电子竞技投注,重则引起滤波电客及斩波开关管Q击穿。设置?im电子竞技投注;ざ蹹2后在接通电源的瞬间im电子竞技投注im电子竞技投注,由D2导通并对C充电im电子竞技投注,使流过PFC电感L的电流大大减小im电子竞技投注,产生的自感电势也要小得多im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,对滤波电客和开关管的危害及保险丝的熔断可能要小得多。
  说法二:减少浪涌电压对升压二极管的冲击
  该二极管分流一部分PFC电感和升压二极管支路的电流,因而能对升压二极管起?;ぷ饔胕m电子竞技投注im电子竞技投注。
  以上的观点都提到了该二极管D2的眎m电子竞技投注;ぷ饔?im电子竞技投注im电子竞技投注。都有一定的道理,但笔者认为上述的有些解释有值得商榷的地方im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。
  大家知道:PFC电路后面大的储能滤波电容C和PFC电感L是串联的im电子竞技投注,由于电感L上的电流不能突变,PFC电感本身对大的滤波电容C的浪涌电流起限制作用im电子竞技投注,不会出现观点一提到的“电源开关接通的瞬间电感L1上产生极大的自感电势对电容的充电的情况im电子竞技投注,”因为自感电势的方向也是左正右负im电子竞技投注,此观点令人费解im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注。井联?;し至鞫蹹2以后im电子竞技投注,这一路由于没有电感的限制作用,对滤波电容的冲击反而会更大im电子竞技投注,不会减小im电子竞技投注。实践也证明im电子竞技投注im电子竞技投注,去掉二极管D2后im电子竞技投注,电容C上的浪涌冲击反而减小im电子竞技投注。观点二?im电子竞技投注;ど构蹹1说法,有一定的道理im电子竞技投注im电子竞技投注,因为D1是快恢复二极管承受浪涌电流的能力较弱,减小反向恢复电流和提高浪涌电压承载力是相互牵制的,而D1所采用的普通整流二极管承受浪涌电流的能力很强im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,如1N5407的额定电流3Aim电子竞技投注,浪涌电流可达200Aim电子竞技投注。不过由于升压二极管D1有串接的PFC电感L的限流作用im电子竞技投注,笔者认为?;ざ蹹2的最主要作用还不仅仅是?im电子竞技投注;ど构蹹1。一些资料也有说明井联二极管D2是减少开机过程的浪涌电压,这个总体的说法没错im电子竞技投注,但我认为该?;ざ蹹2表面降低的是对PFC电感和升压二极管的浪涌冲击,但实际上还有一个重要的作用?im电子竞技投注im电子竞技投注;FC开关管im电子竞技投注。
  在开机的瞬间im电子竞技投注im电子竞技投注,滤波电容的电压尚未建立im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,由于要对大电容充电im电子竞技投注im电子竞技投注,通过PFC电感的电流相对比较大im电子竞技投注,有可能在电源开关接通的瞬间是在正弦波的最大值im电子竞技投注,在对电容充电的过程中PFC电感L有可能会出现磁饱和的情况,如果此时PFC电路工作im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,就麻烦了im电子竞技投注,流过PFC开关管的电流就会失去限制im电子竞技投注,烧坏开关管im电子竞技投注。为防止悲剧发生im电子竞技投注,一种方法是对PFC电路的工作时序加以控制,即当对大电容的充电完成以后im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,再启动PFC电路;另一种比较简单的办法就是并接在PFC线圈和升压二极管上一个旁路二极管,启动瞬间给大电容的充电提供另一个支路,防止大电流流过PFC线圈造成饱和im电子竞技投注,避免PFC电路工作瞬间造成开关管过流im电子竞技投注,?im电子竞技投注;た毓?im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,同时该眎m电子竞技投注im电子竞技投注;ざ蹹2也分流了升压二极管D1上的电流im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,?im电子竞技投注;ち松苟?。另外im电子竞技投注,D2的加入使得对大电容充电过程加快,其上的电压及时建立,也能使PFC电路的电压反馈环路及时工作,减小开机时PFC开关管的导通时间im电子竞技投注im电子竞技投注,使PFC电路尽快正常工作im电子竞技投注。
  综上所述,以上电路中二极管D2的作用是在开机瞬间或负载短路im电子竞技投注、PFC输出电压低于输入电压的非正常状况下给电容提供充电路径im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,防止PFC电感磁饱和对PFC MOS管造成的危险im电子竞技投注,同时也减轻了PFC电感和升压二极管的负担im电子竞技投注im电子竞技投注,起到眎m电子竞技投注;ぷ饔?。该二极管的作用仍然可以说是减少浪涌电压的冲击im电子竞技投注im电子竞技投注,但主要是为了减少浪涌电压对开关管造成的威胁,对升压二极管也有分流眎m电子竞技投注im电子竞技投注;ぷ饔胕m电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,而不是?;ぢ瞬ǖ缛莸?im电子竞技投注im电子竞技投注。在开机正常工作以后im电子竞技投注im电子竞技投注im电子竞技投注,由于D2右面为B+PFC输出电压im电子竞技投注im电子竞技投注,电压比左面高im电子竞技投注im电子竞技投注,D2呈反偏截止状态im电子竞技投注im电子竞技投注,对电路的工作没有影响im电子竞技投注,D2可选用可承受较大浪涌电流的普通大电流的整流二极管im电子竞技投注。
  在有些电源中,PFC后面的电容容量不大im电子竞技投注,也有的没有接入眎m电子竞技投注;ざ蹹2,但如果PFC后面是使用大容量的滤波电容,此二极管是不能减少的im电子竞技投注,对电路的安全性有着重要的意义im电子竞技投注im电子竞技投注。  
 
 
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