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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车控制开关电源领域,具体涉及一种用于抑制开关电源振铃问题的电路及其应用方法。
技术介绍
1、开关电源广泛应用于生活中,开关电源具有输出电压稳定可靠、稳压范围宽、功耗低、转换效率高等特点。但开关电源电路中,mos管在导通与截止两种状态下交替工作,其快速的开关动作瞬间会产生开关振铃。振铃的存在,可能会引发以下问题:
2、1、开关管承受的电压超过其耐压值,导致开关管击穿。
3、2、开关振铃通常伴随快速的电压变化dv/dt,这会带来电磁兼容问题,可能使得终端产品不能通过电磁兼容测试。
4、3、开关振铃会干扰开关电源自身的信号或临近其他功敏感电路,导致其无法正常工作。
5、因此,十分有必要开发一种抑制开关电源振铃问题的电路。
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的问题,本专利技术提供了一种用于抑制开关电源振铃问题的电路及其应用方法,通过在振铃回路中放置合适参数的rc缓冲模块解决振铃导致的产品问题。
2、本专利技术采用的技术方案是:
3、本专利技术中的电路包括dc-dc变换电路和rc缓冲模块,所述rc缓冲模块接入dc-dc变换电路用于抑制振铃问题,rc缓冲模块包括串联连接的电容c2和电阻r1。
4、所述dc-dc变换电路包括电源v1、开关mos管q2、mcu驱动端mcu_drv、二极管d1、电感l2和负载v0;所述开关mos管q2的漏极与电源v1的正极连接,开关mos管q2的栅极与mcu驱动
5、所述rc缓冲模块并联在二极管d1的两端。
6、本专利技术中的电路用于抑制开关电源振铃问题,应用的具体步骤为:
7、s1)建立所述电路的谐振模型。所述谐振模型包括电源v1、dc-dc变换电路的寄生电感l1、dc-dc变换电路中二极管d1两端的寄生电容c1、rc缓冲模块;电源v1的正极与寄生电感l1、寄生电容c1串联,电源v1的负极接地;rc缓冲模块并联在寄生电容c1的两端,所述rc缓冲模块包括串联的电容c2和电阻r1。
8、s2)搭建初始rc缓冲模块,分别测量二极管d1的负极在连接初始rc缓冲模块前后的振铃波形,得到振铃波形的频率。所述步骤2)具体为:
9、s2.1)选择容值为cn的电容作为电容c2,阻值为rn的电阻作为电阻r1,搭建初始rc缓冲模块;
10、具体地,所述步骤s2.1)中,初始rc缓冲模块中:cn小于1nf,rn=0ω。
11、优选地,所述步骤s2.1)中,初始rc缓冲模块中:cn=100pf,rn=0ω。
12、s2.2)在二极管d1的两端不并联初始rc缓冲模块,测量二极管d1的负极处的振铃波形,得到振铃波形的频率f1;
13、s2.3)在二极管d1的两端并联初始rc缓冲模块,再次测量二极管d1的负极处的振铃波形,得到振铃波形的频率f2。
14、s3)基于步骤s1)建立的谐振模型,由步骤s2)中测得的振铃波形的频率得到电容c2的理论容值、电阻r1的理论阻值;
15、所述步骤s3)中,按照以下公式获得电阻r1的理论阻值r1和电容c2的理论容值c2:
16、
17、
18、式中,l1为dc-dc变换电路的寄生电感,c1为二极管d1两端的寄生电容,f1为未并联rc缓冲模块时二极管d1的负极处振铃波形的频率;
19、按照以下公式处理振铃波形的频率f1、f2,得到dc-dc变换电路的寄生电感l1、二极管d1两端的寄生电容c1:
20、
21、
22、
23、式中,cn为初始rc缓冲模块中电容c2的容值,f1为未并联初始rc缓冲模块时二极管d1的负极处振铃波形的频率,f2为并联初始rc缓冲模块时二极管d1的负极处振铃波形的频率。
24、s4)根据步骤s3)中确定的电容c2的理论容值、电阻r1的理论阻值选择电容c2和电阻r1;所述步骤s4)具体为:
25、s4.1)选取容值与电容c2的理论容值c2之间的差值在预设范围内的电容型号,以及阻值与电阻r1的理论阻值r1之间的差值在预设范围内的电阻型号;
26、s4.2)分别获取每个型号的电阻与电容之间的阻容值,所述阻容值为电阻的阻值与电容的容值之间的比值;
27、s4.3)计算所述阻容值与1之间的差值,选择差值的最小值所对应的电阻和电容作为电容c2和电阻r1。
28、s5)将步骤s4)中选择的电容c2和电阻r1串联为rc缓冲模块后,将rc缓冲模块并联在二极管d1的两端,用于抑制开关电源振铃问题。
29、本专利技术的有益效果是:
30、本专利技术提供一种用于抑制开关电源振铃问题的应用方法,在振铃回路中放置rc缓冲模块,并通过一定的应用方法选择合适的rc参数,进而改变振铃频率,rc中的电容c降低了开关节点的电压变化速率dv/dt,从而抑制振铃问题,进而提高汽车电子控制器的鲁棒性以及汽车控制器的使用安全性。
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1.一种用于抑制开关电源振铃问题的电路,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路,其特征在于:
3.一种如权利要求1-2任一所述的用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用,其特征在于:在抑制开关电源振铃问题中的应用。
4.权利要求3所述电路的应用方法,其特征在于:所述应用的步骤为:
5.根据权利要求4所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
6.根据权利要求4所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
7.根据权利要求6所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
8.根据权利要求7所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
9.根据权利要求4所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
10.根据权利要求4所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
【技术特征摘要】
1.一种用于抑制开关电源振铃问题的电路,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路,其特征在于:
3.一种如权利要求1-2任一所述的用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用,其特征在于:在抑制开关电源振铃问题中的应用。
4.权利要求3所述电路的应用方法,其特征在于:所述应用的步骤为:
5.根据权利要求4所述的一种用于抑制开关电源振铃问题的电路的应用方法,其特征在于:
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员:张杰,洪灵渊,邹卓烨,吴海锋,虞小平,
申请(专利权)人:浙江亚太机电股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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