緩衝電路

緩衝電路（Snubber Circuit）又稱吸收電路，它是電力電子器件的一種重要的保護電路，不僅用於半控型器件的保護，而且在全控型器件（如GTR、GTO、功率MOSFET和IGBT等）的套用技術中，起著更重要的作用。

基本介紹

• 中文名：緩衝電路
• 外文名：Snubber Circuit
• 別名：吸收電路
• 作用：減小器件的開關損耗

工作原理

緩衝電路的基本工作原理是利用電感電流不能突變的特性抑制器件的電流上升率，利用電容電壓不能突變的特性抑制器件的電壓上升率。圖示以GTO為例的一種簡單的緩衝電路。其中L與GTO串聯,以抑制GTO導通時的電流上升率dI/dt,電容C和二極體D組成關斷吸收電路，抑制當GTO關斷時端電壓的上升率dV/dt，其中電阻R為電容C提供了放電通路。緩衝電路有多種形式，以適用於不同的器件和不同的電路。

工作波形

吸收電路一般由電阻、電容和二極體組成，常和開關管或二極體（包括高頻整流二極體）並接，使開關管上電壓的應力減小、EMI減少，使負載線的軌跡不超過安全工作區，不發生二次擊穿。下面仍以反激轉換器為例進行介紹。

圖1

當圖1所示的控制脈衝Ug在t=t1為低電壓時開關管V趨於關斷，Ic下降，由於Lp、LLT的作用，集電極電壓增加，形成Isnb吸收電路電流，以維持變壓器初級繞組電流Ip不變（Ip=IC十ISNb）.ISNb流過D1對C1充電。

如果開關管V關斷的很快（最好條件），集電極電壓的變化率dUC/d/由下式決定

隨著開關管V的關斷，線性增加的集電極電壓Uce在t=t3時達到2倍Ui的電壓。短時間之後（延時決定於初級至次級漏電感的大小），當次級繞組電壓上升到Ucz加上D2的壓降時，形成圓弧形上升的電流Iso在這時反激電流將從初級至次級電路換流，換流過程的速率由次級漏電感及外部電感電容來決定。

圖1中示出了初、次級換流過程的波形。在t=t2，Ip=0時，開關管V的Uce=Uceo的70%為好。此後在Isnb充電下，Uce繼續斜線上升，當上升到2×Ui時，極性反轉的P4電壓耦合到△，足以使D3導通，因此在t=t3時出現IFB，抑制了Uce的繼續上升。在IFB=0時，次級達到I'S電流穩壓值。

圖2

如果要實現上述理想情況，需要仔細地選擇參數和實驗調整。圖2示出了無吸收環節情況。圖3示出了有吸收環節的情況。

值得指出的是，如果開關管V裝有散熱器時，散熱器是集電極（或是隔電傳熱式）。在開關管V的集電極與電源公共線之間存在電容時，它為集電極電流提供了工條附加的通路。它也是引起集電極電流存在的事實。不過，它與安裝有關，與開關管本身存在的Miller電流效應不能混淆。另外，它的數值也比較大一些，它的存在對減小dUcd/dt是有好處的。

圖3