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開(kāi)關(guān)電源之整流器損耗

整流器的導(dǎo)通損耗就是在整流器導(dǎo)通并且電流電壓波形穩(wěn)定時(shí)的損耗。這個(gè)損耗的抑制是通過(guò)選擇流過(guò)一定電流時(shí)最低正向壓降的整流管而實(shí)現(xiàn)的。PN二極管具有更平坦的正向V-I特性,但電壓降卻比較高(0.7~1.1V);肖特基二極管轉(zhuǎn)折電壓較低(O.3~0.6V),但電壓一電流特性不太陡,這意味著隨著電流的增大,它的正向電壓的增加要比PN二極管更快。將波形中的過(guò)渡過(guò)程分段轉(zhuǎn)化成矩形和三角形面積,可以計(jì)算出這個(gè)損耗。


模塊電源開(kāi)通期間,過(guò)渡過(guò)程是由整流管的正向恢復(fù)特性決定的。正向恢復(fù)時(shí)間tfrr是二極管兩端加上正向電壓到開(kāi)始流過(guò)正向電流時(shí)所用的時(shí)間。對(duì)于PN型快恢復(fù)二極管而言,這個(gè)時(shí)間是5~15ns。肖特基二極管由于自身固有的更高的結(jié)電容,因此有時(shí)會(huì)表現(xiàn)出更長(zhǎng)的正向恢復(fù)時(shí)間特性。盡管這個(gè)損耗不是很大,但它能在電源內(nèi)部引起其他的問(wèn)題。正向恢復(fù)期間,電感和變壓器沒(méi)有很大的負(fù)載阻抗,而功率開(kāi)關(guān)電源或整流器仍處于關(guān)斷狀態(tài),這使得儲(chǔ)存的能量產(chǎn)生振蕩,直至整流器最終開(kāi)始流過(guò)正向電流并鉗位功率信號(hào)。


電源模塊關(guān)斷瞬間,反向恢復(fù)特性起主要作用。當(dāng)反向電壓加在二極管兩端時(shí),PN二極管的反向恢復(fù)特性由結(jié)內(nèi)的載流子決定,這些遷移率受限的載流子需要從原來(lái)進(jìn)入結(jié)內(nèi)的反方向出去,從而構(gòu)成了流過(guò)二極管的反向電流。與此相關(guān)的損耗可能會(huì)很大,因?yàn)樵诮Y(jié)區(qū)電荷被耗盡前,反向電壓會(huì)迅速上升得很高,反向電流通過(guò)變壓器反射到一次側(cè)功率開(kāi)關(guān),增加了功率管的損耗。


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