【实用】开关电源“关键元器件”的电压应力分析！
开关电源原理简图下图是开关电源的原理简图，以反激为例！设定一下主要参数如下：输入电压：Vin=AC176-264V输出电压：Vout=12VVcc电压：Vcc=15V变压器匝比：N下面对上述图片中的各个元器件进行应力计算。1、整流桥BR1整流桥如上图体内由4个二极管构成：d1，d2，d3，d4应最恶劣的情况下是在输入电压最高的时候，即，Vin=264Vac所以C1上两端的电压373V。输入电压波形如下图当输入电压处于正半周时，BR1体内二极管d1和d4导通不承受高电压，d2和d3截止承受的高电压，d2电压应力为b点电位减去c点电位，d3电压应力为a点电位减去d点电位。
正半周a、b、c、d点的电位相对于大电容地分别为：373V、373V、0V、0Vd2应力=b-c=373V-0V=373Vd3应力=a-d=373V-0V=373V输入电压进入负半周时同理可得d1和d4的应力为373V。即整流桥BR1的工作应力为373V由于开关电源需要做雷击浪涌试验，所以一般整流桥都选择1000V的整流桥。2、输入大电容C1C1上的电压应力为输入最高电压264V交流电压整流后的电压。
所以C1的工作电压应力为：264×1.414=373V所以输入电解电容C1一般选择耐压值为400V的电容。3.开关mos管Q1当开关MOS管Q1开通时，Q1不承受大电压。
当开关MOS管Q1管关时，Q1承受大电压应力。MOS管电压应力为：最高输入电压+反射电压+漏感产生的尖峰电压。反射电压一般为：60-120V
最高输入电压：373V漏感尖峰电压一般为：100左右所以反激开关电压开关管Q1的工作电压应力为：373+120+100=593V左右留一定的余量一般选650V左右的MOS管4.钳位电路D1、R1、C2当Q1关断时，钳位二极管D1导通，向C2充电，C2两端的充电电压为Np两端的电压为：
反射电压+尖峰电压假设反射电压为：120V尖峰电压为：100V则C2两端的电压为220V，上负下正。C2下方的电位为：373+220=593VC2下方宇D1负极相连，相当于D1负极的电位也为593V左右，并且C2电容上电压不能突变，所以D1负极电位相对文档在593V左右。当Q1导通时，D1正极的电位此时为0V。所以D1的应力为负极电位减去正极电位为：593VC2上方的电位为373V的恒定值所以C2的电压应力为：593-373=220V左右R1和C2为并联，所以R1电压应力为220V左右5、Vcc整流二极管D2Vcc电压为15V，反射电压若为120V时，原边主绕组与Vcc绕组的匝比为120÷15=8.当Q1关断时，D2是导通的，此时D2不承受大电压就一个二极管压降。当Q1导通时，D2正极的电位为为负，数值为-（373÷8）=-46.625V。此时D2承受的电压应力为15-46.625=61.625所以Vcc整流二极管D2的应力大概为：62V左右。留些余量一般D2选耐压值为100V左右的二极管。6、输出整流二极管及电容D3、C3输出电压为12V，反射电压若为120V时，原边主绕组与输出绕组的匝比为120÷12=10.当Q1关断时，D3是导通的，此时D3不承受大电压就一个二极管压降。当Q1导通时，D3正极的电位为为负，数值为-（373÷10）=-37.3V。此时D2承受的电压应力为15-37.3=52.3所以Vcc整流二极管D3的应力大概为：52V左右。留些余量一般D3选耐压值为60V左右的二极管。C3上的电压为恒定的12V。C3的电压应力为12V，一般选16V左右的电压。
就是桥堆这块没有理解明白.当输入正半周的时候,如上文所述没有问题,这个时候电容充电到373V.当输入负半周的时候,d2,d3导通,这个时候,a点电压为-373V.由于电容上面的电压不能突变(或是负载开路状态),此时d1上面承受的电压为373-(-373)=743.这个时候应的耐压是2倍输入电压. 加油！！！！ 感觉没有看懂 一楼的理解有误，负半周时，A点电位是被D3钳位的，相对于电解电容负极是-0.7V近似为0。张老师第一部视频里的讲解有误。再反过来想想，一般单相220V的变频器里整流桥都是650V的，难道是开发人员都搞错了吗？嘿嘿！ 6668 发表于 2018-7-31 07:42
一楼的理解有误，负半周时，A点电位是被D3钳位的，相对于电解电容负极是-0.7V近似为0。张老师第一部视频里 ...
你好,是否可以用电位的方法来分析一下,在负半周各个点的电位情况.万分感激! chenwanhong 发表于 2018-7-25 12:32
就是桥堆这块没有理解明白.当输入正半周的时候,如上文所述没有问题,这个时候电容充电到373V.当输入负半周的 ...
楼主,请帮忙用电位的方法来分析一下,在负半周期,桥堆各个点的电位情况.非常感谢!!!
楼主,请帮忙用电位的方法来分析一下,在负半周期,桥堆各个点的电位情况.非常感谢!!! chenwanhong 发表于 2018-8-7 09:19
你好,是否可以用电位的方法来分析一下,在负半周各个点的电位情况.万分感激! ...
http://www.zhangfeidz.com/election_video/36.html
视频里大概第9分钟有讲 学习了。谢谢楼主。 值得学习
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