??普通整流二極管和快恢復(fù)二極管在振鈴吸收電路
作者：海飛樂技術(shù) 時(shí)間：2016-11-22 15:10
本次實(shí)驗(yàn)可以得到三個(gè)結(jié)論：1、振鈴吸收電路是不能省略電阻的；2、普通整流二極管用于振鈴吸收電路效果比快恢復(fù)二極管好；3、適當(dāng)增大振鈴吸收電路的電阻可以在不明顯影響振鈴吸收的前提下減小損耗。
實(shí)驗(yàn)工具和部分材料（兩個(gè)不同廠家的18w LED驅(qū)動(dòng)、18w LED燈板、ISDS205B示波器及其它輔助材料）如圖
實(shí)驗(yàn)過程：
1、分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)LED驅(qū)動(dòng)的振鈴吸收電路中電容上的電壓波形
1號(hào)驅(qū)動(dòng)的振鈴吸收電路由RS1M快恢復(fù)二極管、1000v1000p瓷片電容和200k貼片電阻組成，下圖是1號(hào)驅(qū)動(dòng)的振鈴吸收電路和示波器接入方法（示波器的地線接整流濾波后的正極，探頭接吸收電路的中間；如果示波器的地線接電源負(fù)極，則測(cè)得的電壓增加300多v，測(cè)量精度也下降不少。
測(cè)得電壓波形如下
IC內(nèi)的場(chǎng)管截?cái)嗲埃娙萆系碾妷焊哂陔娫措妷杭s99v，當(dāng)場(chǎng)管截?cái)鄷r(shí)，振鈴電壓會(huì)將1000pF電容充電到約142v，也就是電容上的電壓上升約43v，但該電壓在波峰后的192ns時(shí)間內(nèi)下降約33v到約109v，然后間歇期放電到約99v，迎接下一個(gè)振鈴波峰的到來。電容上電壓快速下降的原因肯定是快速放電，而快速放電只能通過快恢復(fù)二極管RS1M，也就是說，雖然是快恢復(fù)二極管，但也存在反應(yīng)時(shí)間（查資料得RS1M的最大恢復(fù)時(shí)間為0.5μs），在本次測(cè)量中，是在192ns時(shí)間內(nèi)，二極管PN結(jié)內(nèi)的載流子尚未消失，所以可以反向?qū)щ?，將波峰時(shí)給電容充的電釋放約3/4，因?yàn)榇藭r(shí)的釋放，初級(jí)是回路的一部分，此時(shí)初級(jí)回路加反向電流，其感應(yīng)是增大了次級(jí)正向電流，所以這3/4是被電路回收利用了的，另外的1/4在間歇期釋放，這部分是損耗。這個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的工作頻率約63kHz，周期約16μs，振鈴脈沖占不到1μs，也就是在約15μs的時(shí)間，1000pF電容放電約9.5v，在平均電壓約104v下，200k電阻可以將1000pF電容放電104v/200k*15μs/1000pF=7.8v，實(shí)測(cè)是下降約10v，相差的約2v可考慮為快恢復(fù)二極管的結(jié)電容影響以及測(cè)量誤差。從這幾個(gè)數(shù)值也可以求出振鈴吸收電路中電阻消耗的功率，電阻上的平均電壓為104v，消耗功率P=104*104/200000=0.054w，電容上另有約0.012w的功率通過PN結(jié)電容釋放，這部分主要在開關(guān)管上損耗。
2號(hào)驅(qū)動(dòng)的振鈴吸收電路是普通整流二極管M7、1000v1000p瓷片電容和150k貼片電阻組成，吸收電路電容上的電壓波形如下：
2號(hào)驅(qū)動(dòng)的頻率約48kHz，周期約21μs，可見由于周期更長(zhǎng)，電阻更小，電容上的電壓下降更多，約15v，同時(shí)，由于第一個(gè)振鈴波峰過去后，振鈴波谷時(shí)電容上電壓下降較多，出現(xiàn)了較為明顯的第二個(gè)振鈴波峰。
2、拆除振鈴吸收電路的電阻
以前見過有的電路上的振鈴吸收電路只有二極管和電容，也見過某廠家在網(wǎng)上宣稱他們的振鈴吸收電路無損耗但沒公開電路，懷疑是不是就是不用電阻，為了試試能不能完全依靠二極管恢復(fù)期間的反向電流來對(duì)電容進(jìn)行放電，把電路中的電阻拆除測(cè)試，發(fā)現(xiàn)電容的電壓被充得很高，幾乎沒有波動(dòng)，而IC的輸出端振鈴電壓高達(dá)184v，波形如下
3、將振鈴吸收電路的電阻增大
將1號(hào)驅(qū)動(dòng)的200k電阻換成510k，測(cè)得振鈴吸收電路電容上的電壓波形如下，可見電容上的電壓提高不少，振鈴電壓也提高約6v，振鈴前后的電壓差也減小約4v，可見振鈴吸收電路的效果減小，損耗也減小
將2號(hào)驅(qū)動(dòng)的150k電阻換成510k，振鈴吸收電路電容上的電壓波形如下。換電阻前，振鈴脈沖最高電壓約112v，但捕捉到的112v脈沖極少，捕捉到的高值以111v為主，換電阻后，振鈴脈沖最高電壓仍為112v，捕捉到的112v脈沖較多，也就是說，把150k電阻換成510k后，振鈴電壓提高大約1v，而振鈴前的電壓由約68v（最低67v）提高到了約76v，電壓差由約15v下降到約6v?？梢?，適當(dāng)增大電阻后，振鈴波峰并沒有明顯上升，但損耗明顯下降。第二個(gè)振鈴波峰明顯減小，但仍明顯，應(yīng)該可以將電阻再適當(dāng)增大。
4、更換1號(hào)驅(qū)動(dòng)振鈴吸收電路的二極管
4、更換1號(hào)驅(qū)動(dòng)振鈴吸收電路的二極管
將1號(hào)驅(qū)動(dòng)振鈴吸收電路的快恢復(fù)二極管RS1M換成普通整流二極管1N4007（參數(shù)同M7），振鈴峰值約140v，比原電路下降近2v，振鈴前后的電壓差約5v，比原來減少一半，也就是損耗下降約一半。在平均電壓約99v下，510k電阻可以將1000pF電容放電99v/510k*15μs/1000pF=2.9v，消耗功率為99v*99v/510kΩ=0.019w，實(shí)測(cè)是下降約5.2v，應(yīng)該是二極管PN結(jié)電容放電的結(jié)果，損耗約0.015w。
實(shí)際設(shè)計(jì)中，電阻的選擇應(yīng)使振鈴脈沖前后電容的電壓盡量接近次級(jí)工作時(shí)開關(guān)管的漏極（或集電極）電壓，若振鈴前的電壓較低，則應(yīng)增大電阻以減小損耗，若電壓較高，應(yīng)減小電阻以降低電壓，降低脈沖電壓。
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