RC缓冲电路snubber设计原理教学内容

snubber电路阻容计算Snubber电路是一种常见的电路设计，用于保护电子设备免受过电压或过电流的损害。

它由电阻和电容组成，通过限制电流和控制电压的峰值，保护电子元件免受过度损坏。

本文将介绍Snubber电路的原理、设计和应用。

我们来了解Snubber电路的原理。

在电路中，当电流或电压发生突变时，会产生电压尖峰或电流尖峰，这可能会对电子设备造成损害。

Snubber电路的作用就是通过添加电阻和电容元件，来控制电流和电压的变化速度，从而减少尖峰的幅值，保护电子设备的安全运行。

我们来讨论Snubber电路的设计。

在设计Snubber电路时，需要考虑电流和电压的峰值、频率和波形等因素。

电阻和电容的数值选择将影响Snubber电路的性能。

一般来说，较大的电阻和电容可以提供更好的峰值控制效果，但也会增加能量损耗。

因此，在设计Snubber电路时，需要根据具体的应用需求权衡这些因素。

Snubber电路有多种类型，常见的有RC Snubber和RC-D Snubber。

RC Snubber电路由电阻和电容串联组成，用于限制电流的变化速度。

而RC-D Snubber电路则在RC Snubber的基础上加入二极管，用于限制电压的变化速度。

这两种电路在不同的应用场景下都能发挥作用，具体选择哪种类型的Snubber电路取决于电路的需求。

Snubber电路在电子设备中有广泛的应用。

例如，在开关电源中，Snubber电路可以用来减小开关管的开关损耗，提高电源的效率。

在交流电路中，Snubber电路可以用来限制电压的尖峰，避免对设备产生干扰。

在电机驱动电路中，Snubber电路可以用来减小电流的变化速度，降低对电机的电磁干扰。

总结起来，Snubber电路是一种常见的电路设计，用于保护电子设备免受过电压或过电流的损害。

通过限制电流和控制电压的峰值，Snubber电路可以有效地保护电子元件的安全运行。

在设计Snubber电路时，需要考虑电流和电压的峰值、频率和波形等因素，并根据具体的应用需求选择合适的电阻和电容数值。

rcd-snubber电路参数计算RCd-snubber电路是一种常见的电路配置，用于减少开关电路中开关元件（如继电器、晶体管等）的开关过程中产生的电压尖峰和电流尖峰。

这些尖峰可能会对电路中的其他元件造成损害，因此使用RCd-snubber电路来保护开关元件和其他元件是非常重要的。

RCd-snubber电路由一个电阻（R）和一个电容（C）组成，它们串联连接在开关元件的并联电路中。

当开关元件关闭时，电容开始充电，电流通过电阻和电容。

这样，电容在充电过程中会吸收掉电压尖峰，减少电路中的噪声和干扰。

在RCd-snubber电路中，电阻和电容的数值是非常重要的。

电阻的数值决定了电流的大小，而电容的数值则决定了电容的存储能力。

如果电阻和电容的数值选取不当，可能会导致电容无法充电或充电速度过慢，从而无法有效地减少电压尖峰。

为了选择合适的电阻和电容数值，需要根据开关元件的特性和电路的工作条件进行计算和分析。

这涉及到一些复杂的公式和计算过程，但是在本文中，我们将避免使用数学公式和计算公式，以便更好地理解RCd-snubber电路的工作原理。

在实际的电路设计中，工程师通常会根据经验和实验来选择合适的电阻和电容数值。

他们会根据电路的特性和设计要求来调整电阻和电容的数值，以使得RCd-snubber电路能够有效地减少电压尖峰，并保护电路中的其他元件。

RCd-snubber电路是一种重要的电路配置，用于保护开关元件和其他元件免受电压尖峰和电流尖峰的损害。

正确选择电阻和电容的数值对于RCd-snubber电路的性能非常关键。

工程师通常会根据经验和实验来选择合适的数值，以确保RCd-snubber电路能够正常工作并发挥最佳的保护效果。

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)。

关管导通的瞬间，Cs将通过电阻Rs与M所形成的回路来放电。

Snubber的放电电流将流过开关管，会产生电流突波，并且如果某个时刻占空比变窄，电容将不能放尽电荷而不能达到降低关断损耗的目的。

可见，Snubber电路仅在开关过渡瞬间工作，降低了开关管的损耗，提高了电路的可靠性，电压上升率的减慢也降低了高频电磁干扰。

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)。

关管导通的瞬间，Cs将通过电阻Rs与M所形成的回路来放电。

Snubber的放电电流将流过开关管，会产生电流突波，并且如果某个时刻占空比变窄，电容将不能放尽电荷而不能达到降低关断损耗的目的。

可见，Snubber电路仅在开关过渡瞬间工作，降低了开关管的损耗，提高了电路的可靠性，电压上升率的减慢也降低了高频电磁干扰。

rc缓冲电路和rcd缓冲电路工作原理RC缓冲电路和RCD缓冲电路是电子电路中常见的两种缓冲电路。

它们的作用是将不稳定或不理想的电信号转换为稳定的、能够满足后续电路需求的信号。

本文将从RC缓冲电路和RCD缓冲电路的基本原理、应用场景和设计注意事项等方面进行详细探讨。

一、RC缓冲电路的工作原理RC缓冲电路是由一个电阻（R）和一个电容（C）组成的。

当输入信号经过电阻和电容连续地输入电路时，就会产生一个对输入信号进行平滑的作用。

电容器的作用是在电阻充电时存储电能，当电阻上的电压开始下降时，电容器释放存储的电能，以保持输出信号的平稳。

在RC缓冲电路中，R和C的大小决定了输出信号的时间常数（τ=RC）。

时间常数可以理解为输出信号的响应速度，τ越大，输出信号越平滑，响应速度越慢。

因此，通过调整R和C的值，可以控制输出信号的平滑程度和响应速度，以满足特定应用需求。

二、RCD缓冲电路的工作原理RCD缓冲电路是比RC缓冲电路更复杂的一种缓冲电路。

它由一个电阻（R）、一个电容（C）和一个二极管（D）组成。

RCD缓冲电路的主要作用是滤除输入信号中的噪声和高频成分，以使输出信号更加稳定和可靠。

在RCD缓冲电路中，电容器作为一个储能元件，用于存储电能，并使输出信号平滑。

而二极管的作用是将正半周的输入信号直接带过，阻止负半周信号的通过。

这样可以去除输入信号中的噪声和低频成分，从而保证输出信号的纯净性和稳定性。

三、RC缓冲电路和RCD缓冲电路的应用场景1. 音频放大器在音频放大器电路中，RC缓冲电路和RCD缓冲电路常用于提高音频信号的质量和增强音频放大的效果。

它们可以平衡频率响应，提高音频信号的纯净度，同时保护功率放大器免受负载变化的影响。

2. 摄像机和手机摄像头在摄像机和手机摄像头等光电转换电路中，RC缓冲电路和RCD缓冲电路用于处理传感器输出的信号。

它们可以减少输入信号的噪声和干扰，同时提供稳定和可靠的输出信号，以实现高质量的图像捕捉和视频录制。

RC缓冲电路snubber设计原理RC 缓冲snubber 设计Snubber 用在开关之间，图4 显示了RC snubber 的结构图，用RC 电路可以降低管子的峰值电压及关断损耗和降低电流振铃现象。

我们可以轻松选择一个snubber Rs ，Cs 网络，但是我们需要优化设计以达到更好的缓冲效果快速snubber 设计，为了达到Cs 〉Cp ，一个比较好的选择是Cs 选择两倍大小的Cp ，也就是两倍大小的开关管寄生电容及估算出来的LAYOUT 布板电容，对于Rs ，我们选择的标准是Rs=Eo/Io ，这表示通过电流流向Rs 的所产生的电压不能比输出电压还大。

消耗在Rs 上的电压大小我们可以通过储存在Cs 上的能量来估计。

下式表示了储存在电容上的能量。

当电容Cs 充放电的过程中，能量在电阻Rs 上消耗，而这个过程中在一个给定的开关频率下平均的功率损耗如下所得：因为振铃的发生，实际的功耗比上式要稍微大一些。

如下将用实例来演示一遍以上的简化设计步骤，现在用IRF740 ，额定工作电流时Io=5A ，Eo=160V ，IRF740 的Coss=170pF ，布板寄生电容大概40pF ，两倍Cp 值大概420pF 左右，我们选择一个500V 的mike snubber 电容，标准的容值有390 和470pF ，我们选择比价接近的390pF ，Rs=Eo/Io=32W ，开关频率fs 设为100kHz 的话，Pdiss 大概为1W 左右，选择一个寄生电感非常小的2 W 的碳膜电阻作为Rs 。

如果这种简化而实际有效的设计方法还不能有效减小峰值电压，那么我们可以增加Cs ，或则使用如下的优化设计方法。

优化的RC 滤波器设计在一些情况下必须降低峰值电压及功率损耗很严重，我们可以借鉴以下的优化snubber 设计方法，以下是W.McMurray 博士在一篇文章提出的经典的Rcsnubber 优化设计方法，如下讨论其精粹的设计步骤。

rc,rdc缓冲电路的工作原理RC缓冲电路和RDC缓冲电路是常见的信号缓冲电路，在电子设备中起着重要的作用。

本文将分别介绍它们的工作原理。

一、RC缓冲电路的工作原理RC缓冲电路是由电阻（R）和电容（C）组成的，主要用于信号放大和滤波。

其工作原理如下：1. 信号传输：当输入信号通过RC缓冲电路时，电阻起到限制电流流动的作用，电容则起到对电压的滞后和平滑作用。

输入信号经过电阻，电流会逐渐充电或放电电容，使得输出信号能够平滑地跟随输入信号的变化。

2. 信号放大：RC缓冲电路能够将输入信号放大，主要是通过电阻的作用实现的。

电阻的阻值决定了电流的大小，而电流大小又决定了输出信号的幅度。

因此，通过合理选择电阻的阻值，可以实现对输入信号的放大。

3. 信号滤波：RC缓冲电路还能够对输入信号进行滤波，去除高频噪声或者对低频信号进行增强。

这是由于电容对频率的响应特性不同，对于高频信号，电容具有较大的阻抗，从而限制了电流的流动，达到滤波的效果；而对于低频信号，电容的阻抗较小，电流可以顺畅流动，增强了信号的幅度。

RC缓冲电路通过电阻和电容的协同作用，实现了对输入信号的传输、放大和滤波。

二、RDC缓冲电路的工作原理RDC缓冲电路是由电阻（R）、二极管（D）和电容（C）组成的，也是一种常见的信号缓冲电路。

其工作原理如下：1. 信号传输：当输入信号通过RDC缓冲电路时，电阻起到限制电流流动的作用，电容则起到对电压的滞后和平滑作用。

输入信号经过电阻，电流会逐渐充电或放电电容，使得输出信号能够平滑地跟随输入信号的变化。

2. 信号放大：RDC缓冲电路同样能够将输入信号放大，主要是通过电阻的作用实现的。

电阻的阻值决定了电流的大小，而电流大小又决定了输出信号的幅度。

因此，通过合理选择电阻的阻值，可以实现对输入信号的放大。

3. 信号整流：RDC缓冲电路中的二极管具有整流作用，可以将输入信号中的负半周期去除，只保留正半周期信号。

这样可以实现对信号的整流作用，使得输出信号为单向的正半波信号。

rc缓冲电路工作原理RC缓冲电路是一种常见的电路结构，它能够起到信号放大和隔离的作用。

本文将从工作原理的角度，介绍RC缓冲电路的基本原理和特点。

一、RC缓冲电路的基本原理RC缓冲电路是由电阻（R）和电容（C）组成的一种电路结构。

它的基本原理是利用电阻和电容的特性，来实现对信号的放大和隔离。

在RC缓冲电路中，电阻起到了限流和调整电压的作用，而电容则起到了储存电荷和滤波的作用。

当输入信号通过RC缓冲电路时，会首先经过电阻，电阻会根据电流大小产生一定的电压降，然后再经过电容，电容会根据电荷大小产生一定的电压。

最终，输出信号就是经过放大和隔离后的信号。

二、RC缓冲电路的工作特点1. 放大作用：RC缓冲电路能够根据电阻和电容的特性，对输入信号进行放大。

电阻能够限制电流的大小，而电容则能够储存电荷，从而使得输出信号的幅度变大。

2. 隔离作用：RC缓冲电路能够将输入信号和输出信号进行隔离，使得两者之间没有直接的电路连接。

这样一来，当输入信号存在噪声或干扰时，不会传递到输出信号中，从而保证了输出信号的稳定性和准确性。

3. 频率特性：RC缓冲电路的频率特性是其重要的工作特点之一。

由于电容和电阻对信号的频率有一定的响应特性，因此RC缓冲电路在不同的频率下会有不同的放大和隔离效果。

一般来说，RC缓冲电路对低频信号有较好的放大和隔离效果，而对高频信号则有一定的衰减作用。

4. 相位特性：RC缓冲电路对信号的相位也有一定的影响。

在RC缓冲电路中，电容对信号的相位有一定的延迟作用，这种延迟会导致输出信号的相位与输入信号的相位有一定的差别。

因此，在设计RC 缓冲电路时，需要考虑相位差对系统性能的影响。

三、RC缓冲电路的应用领域由于RC缓冲电路具有放大和隔离的作用，因此在实际应用中有着广泛的应用领域。

以下是几个典型的应用场景：1. 信号放大：RC缓冲电路可以用作信号放大器，将输入信号放大到需要的幅度，以满足后续电路的要求。

2. 信号隔离：RC缓冲电路可以用作信号隔离器，将输入信号与输出信号进行隔离，以防止干扰和噪声的传递。

半桥逆变SNUBBER电路描述：半桥逆变正负桥臂开关管关断时是硬关断，当负载电流很大时，开关管关断时di/dt很大，由于线路存在分布电感，所以会引起很大的电压尖峰，如果不加缓冲电路抑制电压尖峰的产生，则开关管的电压规格必须比正常值高出许多，开关损耗也较大，当UPS功率很大时（额定电流很大），开关管的选取将变得异常困难；同时，过高的di/dt将产生严重的EMI。

给半桥逆变的开关管增加关断缓冲电路可以降低di/dt、减小关断损耗，并能降低相应频段的EMI。

一、常用SNUBBER电路的种类1、RC SNUBBER（如图1）图12、RCD SNUBBER（如图2）图23、变形的RCD SNUBBER电路（CLAMPING电路，如图3）图3二、SNUBBER电路的工作过程（以RCD SNUBBER电路为例进行分析，只分析正半周的情况）1、Q1开通后进入稳态，流过Q1的负载电流为I，此时U CS1=0，U CS2=2*V BUS（如图4，红色箭头表示电流流向）。

图42、当Q1的栅极上加入关断信号，电流I通过Q1的C、E间的寄生电容流过，U CE1升高，随之D S1开通，一部分电流转移到C S1成为C S1的充电电流，Q1上电流减小，C S2经R S2、R LOAD进行放电（如图5）。

图53、Q1完全关断（恢复阻断能力）后，U CE1大于正负BUS之和，D2开始正偏置，在D2的正偏置电压没有达到其开通阈值电压之前不能及时导通，C S1继续过充电，C S2继续放电（如图6）。

图64、C S1仍然过充电，D2开始续流，负载电流I由正桥臂向负桥臂换流，C S2放电（如图7）。

图75、D2完全续流，C S1放电，C S1上过充的能量一部分消耗在R S1上，另一部分反馈到＋BUS（如图8）。

图86、C S1放电完毕，U CE1=2*V BUS，U CS2＝0，D2进入稳态续流（如图9）。

图97、Q1再次开通，Q1与D2之间进行换流，Q1的电流增大，D2的电流反相进入反相恢复过程，同时C S1、R S1、Q1构成C S1的放电回路，Q1、D S2、C S2构成C S2的充电回路(图10)。

小功率开关电源的经济效益提升方案（RCC电路的彻底解析）在输出小于50W的小型开关电源系统中，目前在设计上有很多种，但RCC方式被运用的可以说是最多的。

RCC（即Ringing choke convertor）的简称，其名称已把基本动作都附在上面了。

此电路也叫做自激式反激转换器。

RCC电路不需要外部时钟的控制，由开关变压器和开关管就可以产生振荡的原因，使线路的结构非常的简单，这样就致使成本低廉。

所以可以用之中电路来做出地价格的电源供应器。

而市场上的小型电源供应器也是采用RCC来设计的。

RCC电路的主要优缺点如下：1、电路结构简单，价格成本低。

2、自激式振荡，不需要设计辅助电源。

3、随着输出电压或电流的变化，启动后，频率周期变化很大。

4、转换的效率不高，不能做成大功率电源。

5、噪声主要集中在低频段。

RCC电路的基本工作过程○基本为反激式变换器图一反激式电源的基本结构图一为反激式电源的基本结构，由一个开关管和变压器组成，当开关管导通时，只在变压器储存能量，而在直流输出端没有功率的输出。

按照图一，变压器的一次侧线圈用Lp来表示，在开关管Tr1 导通期间流过集电极电流Ic1，变压器的储能为：P=1/2 [Lp（Ic1）2]其次，当Tr1截止时，变压器的各线圈不但有逆向电压发生，输出侧整流二极管也导通，变压器所存储的能量则移到输出侧。

也就是说Tr1在导通期间，变压器存储能量，在截止期间输出能量（电源）。

又从变压器的原理可知，一次侧所流入的能量一定等于二次侧直流所输出的能量。

所以可得到以下公式：1/2Lp*Ic12*f=Vo*Io上式中f为工作频率Vo为输出直流电压Io为输出电流。

○RCC的启动回路图二为RCC方式的基本原理图，当加入输入电压Vin（电阻连接Tr1的基极），电流Ig流过RG，Tr1开始导通，此时Ig为启动电流。

开关管Tr1的集电极电流Ic波形如图三，一般的，必须从0开始启动。

Ib变得越小越好。