CN203086332U - 一种无源吸收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无源吸收装置，属于高频变换滤波技术领域。该无源吸收装置包括用于并联设置在主变压器二次侧的整流电路和RC电路，RC电路设置在整流电路后，用于吸收整流后的电路中的毛刺。本实用新型将原来设置在变压器二次侧和整流电路之间的RC电路移到整流电路后，原来的RC电路吸收的是变压器二次侧未经整流的交流电上的毛刺，而本实用新型将RC电路移到整流电路后，其吸收的是整流后的电路上的毛刺，整流后的直流电并不参与RC电路的充放电过程，使得RC电路的相应电阻上的损耗变小，本实用新型的无源吸收装置的电路结构简单，相比常规RC吸收电路损耗小，且容易实现。

Description

一种无源吸收装置

技术领域

本实用新型涉及一种无源吸收装置，属于高频变换滤波技术领域。

背景技术

电压毛刺是高频变换器研制和生产过程中的棘手问题，处理的不好会带来许多问题，如：功率管的耐压必须提高，而且耐压越高，其通态电压越大，功率损耗越大，这不仅使产品效率降低，而且使电路可靠性降低。另外，高频杂音的增加，对环境造成污染。传统的解决办法通常是增加主变压器各线圈的耦合程度，以减少漏感；选用结电容小，恢复时间短的优质开关管；增加吸收电路，最常用的是RC吸收电路，这种电路虽然结构简单，但是损耗大，而且变换器功率越大，需要的电容越大，这又使得电阻上的功耗也越大，导致电阻的体积很大，其结果是产品中常常装有体积很大的电阻电容，使运行环境恶劣，整机效率降低，显然传统RC吸收电路并不能很好的解决高频变换器中的电压毛刺问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种无源吸收装置，以解决目前常用的RC吸收电路损耗大的问题。

本实用新型为解决上述技术问题而提供一种无源吸收装置，该无源吸收装置该无源吸收装置包括用于并联设置在主变压器二次侧的整流电路和RC电路，RC电路设置在整流电路后，用于吸收整流后的电路中的毛刺。

所述的RC电路中的电容上并联一电阻。

所述的RC电路中串联有一二极管，该二极管的阳极与整流电路的输出端相连，阴极与RC电路中的电阻相连，构成RCD电路。

所述的RCD电路中的二极管的反向恢复时间小于该电路中的RC常数。

本实用新型的有益效果是:本实用新型将原来设置在变压器二次侧和整流电路之间的RC电路移到整流电路后，原来的RC电路吸收的是变压器二次侧未经整流的交流电上的毛刺，而本实用新型将RC电路移到整流电路后，其吸收的是整流后的电路上的毛刺，整流后的直流电并不参与RC电路的充放电过程，使得RC电路的相应电阻上的损耗变小，本实用新型的无源吸收装置的电路结构简单，相比常规RC吸收电路损耗小，且容易实现。

附图说明

图1是本实用新型的无源吸收装置的吸收电路示意图；

图2是常规RC吸收电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

常规的RC电路吸收的是变压器二次侧未经整流的交流电上的毛刺，如图2所示，主变压器一次侧为全桥结构，二次侧为极性交变的脉宽调制方波，该方波上带有毛刺，在串联电路中就有充放电过程，RC电路设置在整流电路前，吸收的是未整流的带有毛刺的方波，吸收电路在电阻上产生功耗，导致效率降低。

本实用新型将原来设置在变压器二次侧和整流电路之间的RC电路移到整流电路后，如图1所示，该无源吸收装置包括用于并联设置在主变压器二次侧的两端的整流电路、RCD电路和LC电路，整流电路由二极管D1和D2构成，二极管D1和D2的阳极分别与二次侧的两个接线端相连，二极管D1和D2的阴极相连，RCD电路和LC电路并接在二极管D1和D2阴极的连接点和主变压器二次侧之间，RCD电路由二极管D3、第一电阻以及由电容C1和电阻R2并联的RC电路串联而成，二极管D3的阳极与二极管D1和D2阴极的连接点相连，LC电路由电感L和电容C2构成，主变压器的两端相连，二极管D1和D2的阴极相连，RCD电路由R2和C1并联后与R1和D3依次串接构成，主变压器一次侧为全桥结构，二次侧为极性交变的脉宽调制方波，该方波上带有毛刺，经整流电路整流后变为带有毛刺的直流电，此时的吸收电路吸收的是直流电上的毛刺，而直流脉动并不参与电路的充放电过程，相比常规RC吸收电路损耗小。

下面我们通过计算来说明本实用新型的无源吸收装置相对于常规的RC吸收电路的损耗小。

本实用新型用RCD电路取代了原来的RC电路，如图1所示，设某一时刻t=0时，Uac的极性为上正下负，大小为Eo，C上的电压为0，由电路方程可得：

$E_o=\frac{1}{C}{\∫}_0^t\mathrm{idt}+{\mathrm{iR}}_1$

有初始条件得：

$i={E_o}^{e^{-t/R_{1}C}}/R_1$

则电阻上的损耗为：

$W_R={\∫}_0^{\∞}{i}^2{R}_1\mathrm{dt}=\frac{1}{2}{{\mathrm{CE}}_o}^2$

即C上的电压从0至+Eo变化过程中，R1的损耗为CEo²/2，R2电阻值较大，其损耗可以忽略不计。

为了说明该装置的低损耗特性，与传统吸收电路作一对比，如附图中的图2所示。由电路方程可得：

$E_o=\frac{1}{C}{\∫}_0^t\mathrm{idt}-E_o+{\mathrm{iR}}_1$

由初始条件得：

$i={{2E}_o}^{e^{-t/\mathrm{RC}}}/R$

则电阻上的损耗为：

$W_R={\∫}_0^{\∞}{i}^2\mathrm{Rdt}=\frac{1}{2}{{\mathrm{CE}}_o}^2$

即C上的电压从-Eo至+Eo变化过程中，R的损耗为2CEo²

电路中二极管D的选择尤为重要，这里是利用二极管D的反向恢复特性完成电容C的放电，所以要求二极管不能使用超快恢复二极管，应当使其反向恢复时间小于RC常数，即t_rr>RC。

因此本实用新型所提出的一种无源吸收装置，相比常规RC吸收电路损耗小，在有效抑制浪涌电压的前提下降低吸收电路的损耗，且结构比较简单，在电路中容易实现。

Claims (4)

1.一种无源吸收装置，其特征在于：该无源吸收装置包括用于并联设置在主变压器二次侧的整流电路和RC电路，RC电路设置在整流电路后，用于吸收整流后的电路中的毛刺。

2.根据权利要求1所述的无源吸收装置，其特征在于：所述的RC电路中的电容上并联一电阻。

3.根据权利要求2所述的无源吸收装置，其特征在于：所述的RC电路中串联有一二极管，该二极管的阳极与整流电路的输出端相连，阴极与RC电路中的电阻相连，构成RCD电路。

4.根据权利要求3所述的无源吸收装置，其特征在于：所述的RCD电路中的二极管的反向恢复时间小于该电路中的RC常数。

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