开关电源是一种能够将交流电转化为直流电的电子器件,它的基本原理是通过开关管的开关控制电流的通断,将输入的交流电变换成直流电输出,以实现各种电子设备对电源的要求。
在开关电源工作中,开关管的开关频率通常在几十千赫至数百千赫之间,而电流、电压的变化速率都非常快,这就使得开关管和变压器的工作状态都处于不断变化之中。
反射电压是开关电源工作中不可避免的一种现象,通俗地说,就是在开关管进行截止时,由于电感L的存在,电路中存储的能量不能立即释放而形成的高压脉冲。这种高压脉冲称作反射电压,常用符号Ve表示。
反射电压的存在,不仅会对电路的稳定性和可靠性产生不良影响,甚至会导致开关管的损坏,因此,反射电压的控制和抑制,一直都是开关电源设计的难点和重点。
反射电压的主要产生原因,是开关管在截止的瞬间,电感L贮存的电流突然被切断,电感中积聚的储能就会以高电压的形式释放出来,形成反射电压。此外,电路布局不合理、输出负载过轻、电感和电容等元器件的参数设计不合理等也会引起反射电压的产生。
为了抑制反射电压的产生,开关电源通常采用以下几种控制方法:
1)增加电容:在开关管的输出端并联一个合适的电容,抑制反射电压的产生。
2)增加二极管反向电压容量:在开关管的输出端并联一个二极管,能够吸收或缓解反射电压的峰值,从而起到保护作用。
3)改善电路布局:更好地分配元器件的位置和电路连接方式,减少电感长度和对元器件的干扰。
4)提高开关频率:增大开关频率有助于减小反射电压的峰值和宽度。