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《半橋逆變snubbber電路講解.docx》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、半橋逆變SNUBBER電路描述：半橋逆變正負(fù)橋臂開關(guān)管關(guān)斷時(shí)是硬關(guān)斷，當(dāng)負(fù)載電流很大時(shí)，開關(guān)管關(guān)斷時(shí)di/dt很大，由于線路存在分布電感，所以會(huì)引起很大的電壓尖峰，如果不加緩沖電路抑制電壓尖峰的產(chǎn)生，則開關(guān)管的電壓規(guī)格必須比正常值高出許多，開關(guān)損耗也較大，當(dāng)UPS功率很大時(shí)（額定電流很大），開關(guān)管的選取將變得異常困難；同時(shí)，過高的di/dt將產(chǎn)生嚴(yán)重的EMI。給半橋逆變的開關(guān)管增加關(guān)斷緩沖電路可以降低di/dt、減小關(guān)斷損耗，并能降低相應(yīng)頻段的EMI。一、常用SNUBBER電路的種類1、RCSNUBBER（如圖1）圖12、RCDSNUBBER（如圖2）圖23、變形的RCDSNUBBER電路
2、（CLAMPING電路，如圖3）圖3二、SNUBBER電路的工作過程（以RCDSNUBBER電路為例進(jìn)行分析，只分析正半周的情況）1、Q1開通后進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，流過Q1的負(fù)載電流為I，此時(shí)UCS1=0，UCS2=2*VBUS（如圖4，紅色箭頭表示電流流向）。圖42、當(dāng)Q1的柵極上加入關(guān)斷信號(hào)，電流I通過Q1的C、E間的寄生電容流過，UCE1升高，隨之DS1開通，一部分電流轉(zhuǎn)移到CS1成為CS1的充電電流，Q1上電流減小，CS2經(jīng)RS2、RLOAD進(jìn)行放電（如圖5）。圖53、Q1完全關(guān)斷（恢復(fù)阻斷能力）后，UCE1大于正負(fù)BUS之和，D2開始正偏置，在D2的正偏置電壓沒有達(dá)到其開通閾值電壓之前不能及時(shí)
3、導(dǎo)通，CS1繼續(xù)過充電，CS2繼續(xù)放電（如圖6）。4、CS1仍然過充電，圖7）。D2圖開始續(xù)流，負(fù)載電流6I由正橋臂向負(fù)橋臂換流，CS2放電（如圖75、D2完全續(xù)流，CS1放電，CS1上過充的能量一部分消耗在RS1上，另一部分反饋到＋BUS（如圖8）。圖86、CS1放電完畢，UCE1=2*VBUS，UCS2＝0，D2進(jìn)入穩(wěn)態(tài)續(xù)流（如圖9）。圖97、Q1再次開通，Q1與D2之間進(jìn)行換流，Q1的電流增大，D2的電流反相進(jìn)入反相恢復(fù)過程，同時(shí)CS1、RS1、Q1構(gòu)成CS1的放電回路，Q1、DS2、CS2構(gòu)成CS2的充電回路(圖10)。圖108、D2的反相恢復(fù)完畢，Q1上流過負(fù)載電流I，同
4、時(shí)，CS1的放電、CS2的充電仍然繼續(xù)（圖11）。圖119、進(jìn)入正橋臂穩(wěn)態(tài)工作的情況（一個(gè)工作周期結(jié)束）。三、SNUBBER電路定量分析1、RCDSNUBBER電路考慮線路主要分布電感，電路原理簡(jiǎn)圖如圖12。根據(jù)上面對(duì)電路工作過程的分析可以知道，將電路再次呈現(xiàn)在下面（圖13）。圖12“過程4”中UCE1達(dá)到最大，其值約等于UCS1，圖13由電路有：2*VBUS=L1diS1uCS1L2diL2dtdt由于iL2=I-iS1，代入（1）式得：2*VBUS=(L1L2)diS1uCS1dt由于iS1=CS1duCS1，代入（2）式得：dtd2uCS1uCS12*VBUS=(L1L2)CS12
5、dt(3)式是一個(gè)“二階常系數(shù)非齊次線性微分方程”加上它的一個(gè)特解，其對(duì)應(yīng)的齊次方程為：d2uCS1uCS1＝0(L1L2)CS12dt對(duì)應(yīng)的特征方程為：(L1L2)CS1s210（1）(2)(3)，它的通解等于對(duì)應(yīng)的齊次方程的通解（4）(5)解之：S=±j(L1L2)CS11令，（4）式的解為：(L1L2)CS1uCS1=K1cosωt+K2sinωt(6)可求出（3）式的一個(gè)特解為：*uCS1=2VBUS，則（3）式的通解為：uCS1=K1cosωt+K2sinωt+2VBUS(7)由于uCS1(0)=2VBUS，所以K1=0，（7）式化為：uCS1=K2sinωt+2VBUS（8）
6、所以：duCS1K2CS1cost（9）iS1=CS1dtI，則（3）式的通解為：由于iS1(0)=I，所以K2=CS1Isinωt＋2VBUS(10）uCS1=CS1所以u(píng)CS1過充的電壓(超過2VBUS部分)為：Isinωt（11）△U=CS1其最大值為：△UMAX=IL1L2(12)CS1=ICS12、變形的RCDSNUBBER電路計(jì)算uCE的微分方程完全與RCDSNUBBER一樣，即：△UMAX=IL1L2(13)=ICS1CS13、RCSNUBBER電路電路簡(jiǎn)圖如圖14圖14根據(jù)圖有：2*VBUS=(L1L2)CS1d2uCS1RS1CduCS1uCS1(14)dt2dt對(duì)應(yīng)的齊次線
7、性微分方程為：(L1d2uCS1RS1CS1duCS1uCS1＝0（15）L2)CS1dt2dt其特征方程為：(L1L2)CS1S2RS1CS1S10（16）由于△＝RS12C2-4(L1+L2)CS1的符號(hào)未知，所以（16）式的解有多種不同情況，這里只討論△<0的情況，令(L1L2)CS1d2uCS1duCS1uCS1，則：dt2RS1CdtS=-RS1j1RS1]2(L1L2)CS1[L2)（
