电脑维修 发表于 2023-12-7 11:02:19

Surge arrester 放电管使用介绍

   电源设计中,有些共模或者差模电感会并一颗放电管,并且在开关机过程中会看到这个放电管在闪,说明在放电管两端的电压过高,击穿了放电管在放电,但是共模或者差模的阻抗都是很低的,为什么会有那么大的电压?
    带着疑问,做如下实验,如图1是一个简单的反激线路,在电感L1处并联了D4,D4是一个300V的放电管
图1当不装D4的时候,AC 230V开机,用探头分别勾L1前后的电压波形如图2所示,CHI是L1前电压波形,CH2是L1后电压波形,CH4是电感电流波形


图2
可以看出,开机瞬间,浪涌电流是很大的,有十几A,原因是后极有电容充电的原因,但是为什么刚开始的时候电感前的电压都到300V了,电感后电压还是0呢?原来是这个电感的电感的反向电动势电压,从电感电流波形可以看出,刚开始的时候,电感电流是往上增长的,因为电感的感应电动势总是阻碍电流的变化,所以感应电动势的电压是左正右负的;将波形再展开,如图3,根据电感电压V=L*di/dt,该公式反映了电感上感应电动势的电压大小和电流变化快慢有关,当电感电流变换逐步到顶点的时候,斜率基本为0,电感电压也为0,所以看到电感前后的电压重合,然后电感电流继续下降,这个时候电感的感应电动势同样也是阻值电感电流的变化,所以电感电压是右正,左负,所以电感右边的电压比左边高,因为是空载开机,电解充满电之后没有在耗电,这个时候电感L1和C4形成震荡,所以电感电流在震荡变化
图3我们也可以用示波器的数学函数f(t)功能,利用公式将CH1电压减去CH2电压,就可以看出电感两端的电压了,如图4,当然也可以用隔离探头之间量测电感两端电压

图4那加了放电管会怎么样呢?如图5是加了放电管的波形,可以看到当电感前的电压达到放电管的动作电压,电感两端的电压立刻相等,并且将电感电流钳位,并没有充那么高
图5由此实验可以得出,在电感增加放电管,不仅可以抑制浪涌电流,而且减少了电压震荡,对后极MOS的应力也有帮助,所以对电源设计是非常有帮助的

热心助人 发表于 2023-12-7 21:24:44

这篇文章对了然开关电源的瞬态过程很有帮助。
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