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入世之后中国电影的发展有得有失,行进中的中国电影在悄悄发生着变化,只是我们期待的大面貌没有改变。但大略而论,观念正在演进,表现题材也在逐步扩大,这是值得赞许的。下面仅从三个具体角度来窥测这种变化。

1、青春故事和成长题材的表现

青春理当是电影重要的显现对象,无论就题材和观众需要而论,表现青春的纯洁和欢跃都是不可缺少的,而青春生活的多样色彩也证明着生活多样性的可爱。近一年的《独自等待》、《花腰新娘》、《鸳鸯蝴蝶》、《桃花灿烂》等,直面现代青年人情感生活,真实而不夸饰。中国电影爬升阶段,尤其需要在青春表现上着力,一方面是电影创新在这里有很大开拓的可能,另一方面是青春影像天然属于电影。

而成长题材更是作为电影创作重要的表现对象,《墩子的故事》、《电影往事》、《旅程》等就是成长或准成长题材创作。成长题材在中国其实稀少,而成长是人类共同的体验,是艺术重要的表现领域,而成长的奥秘表现之所以动人,其实就是所有人必然要经历并且可能刻骨铭心的再次复现,在那里艺术的表现富有魅力。如《电影往事》包含了成长的记忆故事。男主人公在文革岁月中无拘无束的顽皮、发自本性的捣蛋、渴求母爱的温暖、自然承担的小男子保护者义务等等,艰难岁月给了成长中的孩子天真的天地,成人后的困惑更让我们看到对孩提时光的依恋忠诚。影片最重要的表现是人的身心成长的足迹。以往在《阳光灿烂的日子》等少量涉及成长题材优秀创作的影像面前,我们不满于这一领域的缺憾,是因为电影不敢或忌讳成长表现,就是自身没有成长的一种应证。当成长题材日益增多时,意味着电影创作观念日渐开放,它的确是值得欣喜的。

2、现实表现和平民关怀的深入

中国电影100周年前后,显然是进入WTO时期,我们看到以《可可西里》、《天狗》等为代表的古朴质地、深沉表现的现实创作电影,演奏了中国电影动人的生命活力的乐章。这些电影以相当的现实表现冲击力度,为中国电影百年奉献了动人的艺术产品。它们是中国电影扎实跃进的典型创作,以厚重、震撼、锐利的现实表现给予人们新鲜的思考。这一良好趋势的产生导源于这样的背景:即开放国势造就了应当出现的大度姿态与开阔视野。不能不承认,由于这一背景才使得中国电影出现了一些有厚重之态的创作。因为电影艺术的厚重是从内涵上感知的,而艺术厚重需要宽容的生态环境!

《天狗》故事的厚重意味是从注重生活情感内涵上表达出来的,很容易看到故事的厚重感还表现在不是简单的揭露现实不良现象,而是始终以影像展示这一环境超越常态社会秩序的“不正常”,在个人不公正待遇中坚信正常理想的不能实现的困惑,敲击着我们的同情心与责任感,清除虐待人性的不良社会结构的渴望始终是影片把持的信念。入世后开放的观念已经使我们不简单把这些影片看成是揭露性的边缘电影,而当成是摈弃了阴暗的堂正大气的社会良心之作。影片中人物精神世界的高尚、抗拒凶恶的凛然正气、追求人间正道的理想等,交织在悲剧命运的背景中,不是把观众引向悲观,而是具有感染人心颂赞正道的意味。

而且,近年中国电影探究深层问题成为突出特点。无论是对于平凡百姓生老病死的关注,对于美好生活进程中的歌咏,还是对于现实中不良现象、丑恶势力的揭露批判,一些好的创作在深入探究的艺术表现上下了功夫,呈现出或感人至深或撞击人心的艺术效果。包括《可可西里》、《天狗》、《光荣的愤怒》等在内的创作,为中国电影的现实主义表现的深入提供了新的开拓天地。探究深层原因,深入现实内涵引发思考是这些创作避免浅尝辄止的重要因素,《天狗》等作品得以出现是因为其核心价值是揭示现代社会发展进程中物欲掩盖下的心理贫困和利益扭曲人心的现实。尤其是后者具有一种普遍性认知价值,不是到处都有黑暗势力,也不是随处可见天狗这样的极至英雄,社会更不会时时充满悲剧色彩,但利益驱动导致的人心扭曲却在大事小情上随处、随时都可以找到。《天狗》让我们看到聚集或夸张的表现,却实在让我们惊讶,让我们警醒和思考。只有开放背景下的电影观念才可能向纵深拓展。

3、东方艺术情感追求的含蓄与深入

入世给予本土艺术生存的迫切性认识,一些高手和清醒者做了一些努力。比如,深通国际创作规则的张艺谋。《千里走单骑》就是典型代表。影片与奇幻表现和张扬威力毫不搭界,却落脚于朴实、原生态的生活状态中。事实上,《千里走单骑》在内容上是包含孤独、隔膜和执着、理解等等人性思考,最终的感染力落脚在情感感应上。张艺谋的大导演艺术情怀依然在这样一个简单的故事中难以遮掩地显示着。我们再一次看到诡异莫测的东方导演对艺术思考的分量本能地偏爱。事实再一次为中国导演如何具有世界影响标注了重要的符号,那就是真正出色的导演,无论导演风格和创作样式何样改变,东方文化的思考总会流露,而连带的人性思考和温厚情感也是从丝丝缕缕的牵拉中显示出来。

但入世后东方情感的弱化,明显显示为趋同于域外而减少了民族精神。使得人们格外迫切需要一种艺术生命力的冲击。自从80年代中国电影公认的一次高潮中诞生了以《红高粱》为标志的人性高涨的创作,我们在感动之后却发现中国电影的温文尔雅逐渐占据上风,给予人性冲击的创作日渐减少,温厚的感动不少,温情的抚慰更多,触及生命视野的撞击性创作已经缺乏。

开关电源常见尖峰的产生原因和抑制方法

开关电源的尖峰干扰及其抑制 2 滤波电路 为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。 2.1电源进线端滤波器 在电源进线端通常采用如图1所示电路。该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。 图中各元器件的作用: (1)L1L2C1用于滤除差模干扰信号。 L1L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。电感量几毫亨至几十毫亨。C1为电源跨接电容,又称X 电容。用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。电容量取0.22μF~0.47μF。 (2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。 L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。 C2,C3为旁路电容,又称Y电容。电容量要求2200pF左右。电容量过大,影响设备的绝缘性能。 在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。其等效电路如图3所示。 由等效电路知:

表明,对共模信号Ug而言,共模电感呈现很大的阻抗。 2.2输出端滤波器 输出端滤波器大都采用LC滤波电路。其元件选择一般资料中均有。为进一步降低纹波,需加入二次LC滤波电路。LC滤波电路中L值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。 如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。 导线长度l,线径d与其电感量的关系为: L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2) 3二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制 图3共模电感等效电路 以单端反激电源为例(见图4) Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,VD1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,VD1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。

开关磁阻电机功率变换器IGBT关断电压尖峰的分析与抑制

第1期2012年2月机电元件 ELECTROMECHANICAL COMPONENTS Vol.32No.1Feb.2012 收稿日期:2011-11-26 试验与检测 开关磁阻电机功率变换器IGBT 关断电压尖峰的分析与抑制 丁小刚,程晶晶 (中国矿业大学信电学院,江苏徐州,221008) 摘要:本文针对开关磁阻电机(SRM )功率变换器中的IGBT 在关断时出现的尖峰电压进行了分析,就如何抑制IGBT 关断尖峰电压提出了解决方法,并分别从减小主电路杂散电感和减小IGBT 关断时电流的变化率两个方面出发,在结构上使用多组电解电容和叠层母排,以便减小换流回路,从而减小杂散电感。在驱动方面使用有源嵌位技术,减小IGBT 关断时的电流变化率。 关键词:开关磁阻;功率变换器;尖峰电压;有源嵌位Doi :10.3969/j.issn.1000-6133.2012.01.0010中图分类号:TM92 文献标识码:A 文章编号:1000-6133(2012)01-0036-05 Analysis and suppressing of IGBT turn -off voltage spike of power converter DING Xiao -gang ,CHENG Jing -jing (School of Information and Electrical Engineering of CUMT ,Xuzhou Jiangsu 221008) Abstract :This paper analyses IGBT turn -off spike voltage of power converter ,and points out a resolution to suppress IGBT turn -off voltage spike.The paper ,based on reducing stray inductance of main circuit and the rate of change of the collector current at IGBT turn -off voltage spike ,discusses using multiple sets of electrolytic ca-pacitors and laminated bus bar in the structure in order to reduce the commutation circuit and the stray inductance of the main circuit ,and uses the active clamp technique in the driver circuit to reduce the rate of change of the col-lector current. Keywords :switched reluctance ;power converter ;spike voltage ;active clamp 1引言 开关磁阻电机调速系统(SRM )因结构简单、坚固,以及电力电子技术和控制技术的大力发展得 到了迅速发展。功率变换器是开关磁阻电机调速系统的关键部分,在大功率功率变换器中,IGBT 安全稳定的工作对整个系统起着极其重要的作用。由于IGBT 关断的时候电流变化率很大,会因为主电

IGBT关断尖峰电压抑制方法的研究

驱动与吸收电路对IG B T 失效的影响 李宝成3 摘 要 文章分析了驱动和吸收电路对功率器件IG B T 开关过程的影响及其失效 原因,提出了应采取的措施。 关键词 IG B T 驱动 吸收中图分类号 TM133 文献标识码 A 文章编号 1004—6429(2002)02— 57—02 功率半导体器件是电能转换的关键器件,而IG B T 又是功 率器件中目前发展最快且很有发展前途的一种混合器件,由于其具有开关速度快、驱动功率小、电流容量大、电压等级高且价格低等优点,使其应用范围越来越广泛,特别在开关电源、逆变焊机、U PS 、变频调速器等领域中更是大量应用。 在功率较大的电力电子设备中,主电路的形式一般均采用桥式电路,而在桥式电路中,功率器件IG B T 的驱动及吸收电路对其能否正常可靠使用起着至关重要的作用。驱动及吸收 电路的参数设计合理,可以大大延长IG B T 的使用寿命,提高设备的可靠性。否则,将会使IG B T 经常失效,甚至无法工作。 一、驱动及吸收电路对IG B T 开关过程的影响 笔者在进行开关电源设计时,使用了如图1所示的主电路。 1.不同参数对驱动波形的影响 图1 主电路 Influencing F actors of the Porosity in Welding of Chrome -Nickel Austenic Stainless Steel Zhang Xinbao ,et al. ABSTRACT :This paper expounds the regulations of the influence of the moisture ,crystallizing mode of weld joint ,droplet transfer ,nonmetallic inclusion and other factors in the welding agent of Chrome -Nickel Austenic stainless steel welding rod. KE Y WOR DS :Chrome -Nickel Austenic stainless steel porosity influencing factor 3 工程师,太原市公共交通总公司汽车一公司,030012太原 收稿日期:2002-01-28 ? 75?山西科技2002年第2期□实用技术 SY J S

开关电源的尖峰抑制

开关电源的尖峰抑制 摘要:介绍几种抑制尖峰干扰的方法。通过产品试用表明,该方法有一定的实用性。 关键词:纹波滤波器二极管抑制 1 引言 电源纹波会干扰电子设备的正常工作,引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障,给生产和科研酿成难以估量的损失,因此必须采取措施加以抑制。 产生尖峰的原因很多,以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析,并总结出几种有效的抑制措施。 2 滤波电路 为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。 2.1电源进线端滤波器 在电源进线端通常采用如图1所示电路。 该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制 作用。 图中各元器件的作用: (1)L1L2C1用于滤除差模干扰信号。 L1L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。电感 量几毫亨至几十毫亨。C1为电源跨接电容,又称X电容。用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。电容量取0.22μF~0.47μF。 (2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。 L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。 C2,C3为旁路电容,又称Y电容。电容量要求2200pF左右。电容量过大,影响设备的绝缘性能。 在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。其等效电路如图3所示。 由等效电路知: 表明,对共模信号U g而言,共模电感呈现很大的阻抗。

2.2输出端滤波器 输出端滤波器大都采用LC滤波电路。其元件选 择一般资料中均有。为进一步降低纹波,需加入二 次LC滤波电路。LC滤波电路中L值不宜过大,以 免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。电容宜 采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。同时 采样回路中要加入RC前馈采样网络。 如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检 查公共地线的长度、线径是否合适。因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。 导线长度l,线径d与其电感量的关系为: L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2) 3 二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制 以单端反激电源为例(见图4) Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,V D1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性 反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,V D1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从 而激起一个很大的电流尖峰。 (1)VD1反向恢复前期等效电路如图5所示。图中: R0为次级绕线电阻,引线电阻及二极管导通电阻之和; L0为变压器漏感和引线电感之和。 由等效电路可得: i=Um/R0[1-e-(R0/L0)t](3) 假定R0=0.235?,L0=0.13μHUm=23V,而电流在0.3μs 内达到Im则可求出Im=41A。如此大的电流尖峰,若不 加以抑制势必损坏器件。 (2)VD1在反向恢复后期,接近关断状态,等效为一个结电容CD1:由图6知CD1两端电压UC(t)为: 从以上各式看出,UC(t)是在Um基础上叠加 一个Uoe-atsin(ωt+θ)的正弦衰减振荡。在VD 1两端激起一个电压尖峰。 (3)由以上分析可看出,在反向恢复期间, 由于二极管的反向恢复特性,二极管的电流不 能突变。此效应与一个电感等效。为了抑制二 极管尖峰,需在二极管两端并联电容C或RC 缓冲网络。

开关电源的尖峰处理及其抑制方法

开关电源的尖峰处理及其抑制方法 电源纹波会干扰电子设备的正常工作,引起诸如计算机死机、数据处理出错及控制系统失灵等故障,给生产和科研酿成难以估量的损失,因此必须采取措施加以抑制。 产生尖峰的原因很多,以下着重说明滤波电路对二极管反向恢复时间所产生的纹波尖峰加以分析,并总结出几种有效的抑制措施。 2滤波电路 为减小电源尖峰干扰需要在电源进线端和电源输出线端分别加入滤波电路。 2.1电源进线端滤波器 在电源进线端通常采用如图1所示电路。该电路对共模和差模纹波干扰均有较好抑制作用。 图中各元器件的作用: (1)L1,L2,C1用于滤除差模干扰信号。 L1,L2磁芯面积不宜太小,以免饱和。电感量几毫亨至几十毫亨。C1为电源跨接电容,又称X电容。用陶瓷电容或聚脂薄膜电容效果更好。电容量取0.22μF~0.47μF。 (2)L3,L4,C2,C3用于滤除共模干扰信号。 L3,L4要求圈数相同,一般取10,电感量2mH左右。 C2,C3为旁路电容,又称Y电容。电容量要求2200pF左右。电容量过大,影响设备的绝缘性能。 在同一磁芯上绕两个匝数相等的线圈。电源往返电流在磁芯中产生大小相等、方向相反的磁通。故对差模信号电感L3、L4不起作用(见图2),但对于相线与地线间共模信号,呈现为一个大电感。其等效电路如图3所示。 由等效电路知: 令L1=L2=M=L,UN=RCI1同时RC RL,则: 图1电源进线端滤波电路

(1)一般ωL RL,则:。式(1)表明,对共模信号Ug而言,共模电感呈现很大的阻抗。 2.2输出端滤波器 输出端滤波器大都采用LC滤波电路。其元件选择一般资料中均有。为进一步降低纹波,需加入二次LC滤波电路。LC滤波电路中L值不宜过大,以免引起自激,电感线圈一般以1~2匝为宜。电容宜采用多只并联的方法,以降低等效串联电阻。同时采样回路中要加入RC前馈采样网络。 图2共模电感对差模信号不起作用 如果加入滤波器后,效果仍不理想,则要详细检查公共地线的长度、线径是否合适。因为地线分布电感对抑制纹波极为不利。 导线长度l,线径d与其电感量的关系为: L(μH)=0.002l[ln(4l/d)-1](2) 3二极管反向恢复时间引起之尖峰及其抑制 图3共模电感等效电路 以单端反激电源为例(见图4) Us为方波,幅值为Um。功率管V截止时,VD1导通,而VD2截止。但当V导通时,Us极性反转。VD2导通,由于二极管之反向恢复特性,VD1不能立即截止,而是VD1,VD2同时导通。从而激起一个很大的电流尖峰。 (1)VD1反向恢复前期等效电路如图5所示。图中:R0为次级绕线电阻,引线电阻及二极管导通电阻之和;

BUCK变换器中的电压尖峰问题

BUCK 变换器中的电压尖峰问题 The Solution to the Voltage Spikes in BUCK Converter 空军后勤学院 魏晓斌 (徐州 221000)南京航空航天大学 詹晓东 沈冬珍 (南京 210016) 摘要:详细地分析了BU CK 变换器中主功率管及二极管上电压尖峰产生的原因及过程,并在此基础上提出了独特的解决措施。 Abstract:T he paper analyzes in detail the reaso ns and the processes of the voltage spike occur rence in the main pow er transistors and free w heeling diodes in BUCK converter,and presents an effective solution to the v oltage spikes. 叙词:变换器/BUCK 变换器 电压尖峰 Keywords:converter/BUCK converter;voltage spike 1 前 言 BUCK 变换器在开关转换瞬间,由于线路上存在感抗,会在主功率管和二极管上产生电压尖峰,使之承受较大的电压应力和电流冲击,从而导致器件热损坏及电击穿。因此,为避免此现象,有必要对电压尖峰的原因进行分析研究,找出有效的解决办法。 2 主功率管关断期间的电压尖峰 图1为BUCK 变换器的主电路原理图。主功率管VQ 采用的是功率MOSFET 。 图1 主电路原理 在实际电路连线中,电路的输入端至VQ 源极之间的连接导线上存在一定的杂散电感L 1。VQ 导通期间,输入电流I 流过L 1,产生一个感应电压U L 1,极性为左正右负。VQ 关断瞬间,I 将迅速减小至零,导致产生很大的d i /d t ,L 1上产生很高的U L1,极性变为左负右正,加在VQ 的漏 源极上,致使VQ 管的U ds 产生较高的电压尖峰。 U ds =U i n +L 1d i /d t (1) 该电压尖峰对VQ 危害极大,它会使VQ 的关断损耗增加,整机效率降低,甚至因过压而 损坏,因此必须消除。如图2所示,给VQ 加一缓冲网络即并联一电容C 3,对提高整机效率有一定的效果。这样在VQ 关断瞬间,L 1通过C 3续流,给C 3充电,形成一个电流通路。由于电容电压不能突变的性质,因此消除了L 1引起的电压尖峰。C 3由多个高频、无极性、无感小电容并联而成。同时在电路布局走线上要注意合理安排,尽量缩短引线。 图2 改进后的变换器主电路 图3为6kVA BUCK 变换器的U ds 实测波形。其输入电压为170V,输出电压为200V 。 为消除电压尖峰,并联了10个1 F/400V 高频、无极性电容。 图3 主功率管V Q 两端的电压波形 3 VD 关断瞬间的电压尖峰 在电路的实际连线中,连接VD 的导线中 63 电力电子技术 1997年第2期 1997.5

尖峰电压测试方法

富士450A IGBT模块测试结果 测试项目: 1.大电流时,关断的尖峰电压波形Vcep。 2.短路状态下,关断尖峰电压Vcep,以及短路保护反应时间。 3.不同吸收电容,关断尖峰差异对比。 一、8月15日,英飞凌450A模块测试结果。 1.大电流下关断尖峰电测试。 测试条件:Vce=540V,下管用线圈短路。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic; 双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=14us,Ic=488A时,关断尖峰电压Vcep=948V

双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=32us,Ic=798A时,关断尖峰电压Vcep=1010V 2.英飞凌模块短路测试结果。 测试条件:Vce=540V, 下管用1m长导线短路起来。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic; CH4:Vge(信号源)。 短路时,关断尖峰电压Vcep=928V,从测试结果看,英飞凌短路测试短路电流Isc=1590A,基本为3.6倍的额定电流Ic. 二、8月16日,富士450A模块测试结果。 2.大电流下关断尖峰电测试。

测试条件:Vce=540V,下管用线圈短路。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic。 双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=14us,Ic=523A时,关断尖峰电压Vcep=719V, ΔVcep=179V 双脉冲设置:T1=14us,T2=6us,T3=28us, Ic=767A时,关断尖峰电压Vcep=731V,ΔVcep=187V。 3.富士450A模块短路测试结果。 测试条件:Vce=540V, 下管用1m长导线短路起来。CH1:Vge; CH2:Vce; CH3:Ic; CH4:Vge(信号源)。

电压关断型的缓冲电路分析及设计方法

电压关断型缓冲电路分析及设计方法 摘要:本文介绍了抑制电压上升率模式和电压钳位模式关断型缓冲电路(RCD Snubber)的设计方法,对其中一些理论与实践上认识较模糊的原理进行了简单分析,并给出了简单方便的电路设计与相关损耗的计算公式,最后通过实验证实了理论分析的正确性。 关键词:缓冲器;抑制电压上升率;电压钳位 引言 近年来Snubber电路有了较大的发展,但目前其性能并未得到合理优化,其应用也不尽如人意。这主要是由于现场应用人员并未十分重视RCD Snubber的基本类型、相关特性及使用场合的限制,也不重视RCD Snubber电路的理论分析,只是凭经验和实际工程调试,这在一定程度上降低了工程设计的工作效率。 基于上述原因,本文较深入地讨论了两种常用模式的RCD Snubber电路:抑制电压上升率模式与电压钳位模式,详细分析了其各自的工作原理,给出了相应的计算公式,最后通过实验提出了电路的优化设计方法。 RCD Snubber电路的 基本类型及其工作原理 RCD Snubber是一种能耗式电压关断型缓冲器,分为抑制电压上升率模式和电压钳位模式两种类型,习惯上前者称为RCD Snubber电路,而后者则称为RCD Clamp电路。 为了分析方便,以下的分析或举例均针对反激电路拓扑,开关器件为功率MOSFET。 图1 常用的RCD Snubber电路

抑制电压上升率模式 对于功率MOSFET来讲,其电流下降的速度较GTR或IGBT快得多,其关断损耗的数值要比GTR或IGBT小,但是这个损耗对整个小功率的电源系统也是不容忽视的。因此提出了抑制电压上升率的RCD Snubber。 如图1所示,在开关管关断瞬间,反激变压器的漏感电流需要按原初始方向继续流动,该电流将分成两路:一路在逐渐关断的开关管继续流动;另一路通过Snubber电路的二极管Ds 向电容Cs充电。由于Cs上的电压不能突变,因而降低了开关管关断电压上升的速率,并把开关管的关断功率损耗转移到了Snubber电路。如果Cs足够大,开关管电压的上升及其电流的下降所形成的交叉区域将会进一步降低,可以进一步降低开关管的关断损耗。但是Cs 的取值也不能过大,因为在每一个关断期间的起始点(也就是开通期间的结束点),Cs必须放尽电荷以对电压上升率进行有效的抑制;而在关断期间的结束点,Cs虽然能降低开关管电压的上升时间,但其端电压最终会达到()(为忽略漏感时的电压尖峰,为次级对初级的反射电压)。 图2反激式变换器的Clamp电路

关于开关电源中抑制开关管DS电压尖峰的研究分析

关于开关电源中抑制开关管DS 电压尖峰的研究分析 在开关电源的设计试验中,设计者通常希望能将电路的损耗降到最低,而损耗中很重要的一部分来自于开关管的开关损耗。开关管开关时电压和电流的重叠是开关损耗的主要成因。在含有变压器的开关电源中,由于变压器漏感的影响,开关管的开通损耗一般都比较小;在导通瞬间,变压器漏感很大的导通阻抗使开关管两端电压迅速下降到零,并减缓了电流的上升速率,即开关管导通时电流上升的大部分时间内开关管的DS 电压基本为零,所以其导通损耗可以忽略,也就是说,开关损耗主要来源于开关管关断时的损耗。 我们经常会遇到开关管在关断的瞬间其DS 电压会出现瞬间高压值,即电压尖峰,该电压尖峰在使用不同的开关管时,形成的原因也会不同,但笔者认为其原因不外乎以下两种:一是开关管关断时变压器初级的漏感尖峰电压;二是由于开关管内部的杂散寄生电感和电容,在其关断时产生的电压浪涌。对于整流二极管而言,其截至时的反向恢复电流也会产生电流浪涌和电压浪涌。电压尖峰的存在会影响电路的稳定性,可能会产生EMI 问题及电路产生噪声,严重时电压尖峰可能会超出开关管的规格要求,导致开关元件的损坏,所以设计者一般会采用吸收电路来降低电压尖峰同时降低其开关损耗。这些吸收电路的原理就是在开关断开时为开关提供旁路,以吸收蓄积在杂散寄生电感和漏感中的能量,并使开关电压被钳位从而抑制浪涌电流。常见的吸收电路有RC 吸收电路、LC 吸收电路RCD 吸收电路。现对其中的RCD 吸收电路和RC 吸收电路做一整理总结。 1、 RCD 吸收电路 RCD 吸收电路的原理图如下图所示,其构成为电容Cs 与电阻Rs 并联后与二极管VDs 串联后并联在开关管的两端。其工作原理为:当开关管关断瞬间,变压器初级漏感和开关管杂散寄生电感中存储的能量将会在给开关管寄生电容充电,其电压上升到吸收电容的电压时,吸收二极管导通,从而使开关电压被二极管所钳位,同时漏感和寄生电感中储存的能量也向吸收电容充电。开关管关断时,流过管子的电流会变小,而由于变压器漏感的存在,会阻碍电流的减小,此时的电流一部分流过即将关断的开关管,一部分流过吸收回路为电容Cs 充电,电容储存的能量为22 1CS s c U C W ?=。此时电容Cs 的作用相当于增加了开关管的等效电容,从而抑制其关断时的电压浪涌。如果电容Cs 可以选得很大,就可以有效的抑制电压尖峰,同时也就减小了电流和电压重叠部分的面积,减小关断损耗,但考虑到Cs 充电后要进行完全的放电,所以Cs 的选取要有一定的限制。 由于Cs 在关断瞬间被充电,所以必须在下一个关断时刻到来前对其进行放电。开关管导通后,其集电极电压被拉低,从而构成了Cs 的放电回路,电容Cs 通过电阻Rs 放电。如果每个周期电容储存的 能量全部消耗在电阻Rs 上,则电阻Rs 消耗的功率为T U C P CS S Rs 221?=,所以电容的选取一定要考虑到电阻的损耗,换句话说,电阻Rs 的取值限制了吸收回路对电压尖峰的抑制程度。 在设计电路时一定要注意Rs 和Cs 的取值,RC 电路取值不合适,不仅起不到抑制电压尖峰的作用

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