專利名稱:一種新型rcd吸收電路的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及液晶顯示產品的電源適配器產品,具體的是涉及ー種新型RCD吸收電路。
背景技術:
如圖I所示,圖I為現有一反激式開關電源局部線路圖,其電路中電阻R1、電容Cl、ニ極管Dl組成ー RCD吸收電路,該RCD吸收電路目的是為了吸收如圖2 (Q1 MOS管漏極(Drain)對源極(Source)之間的電壓波形)所示的Vpeak尖峰電壓,以防止Ql MOS管在turn off時在該Ql MOS管漏極所產生的電壓大于該MOS管規格最大耐壓值,從而使得Ql MOS管漏極與源極之間被高電壓所擊穿。該尖峰電壓是由Ql MOS管做turn off吋,變壓器初級繞組的漏感所產生的電壓Vpeak=Lk*di/dtLk----------反激式變壓器初級側繞組Np所產生的漏感·di/dt-------Ql Mos管turn off時流過漏感的電流變化率該RCD吸收電路動作原理為當Ql MOS管turn off時,在該MOS管的漏極與源極之間產生ー電壓Vds=Vc2+VoR+VpeakVc2----------エ頻高壓大電容正端電壓VoR----------Ql MOS管turn off時,變壓器Tl次級側繞組Ns的反射到初級側
繞組Np的電壓由于此時Vds電壓大于C2エ頻高壓大電容正端電壓Vc2,故此時Ql漏極所產生的尖峰電壓Vpeak通過ニ極管Dl正端100端流到電容Cl的101端;電容Cl將變壓器Tl漏感產生的電能量存儲到Cl電容上,在下一次Ql turn off之前將電容Cl所存儲的能量全部經電阻Rl的102端泄放至103端最終到達エ頻高壓大電容C2的104正端;該尖峰電壓經過RCD吸叫電路吸收之后,使得Ql MOS管的Drain端產生的最大電壓低于MOS管本身規格耐壓上限值且存在一定的電壓裕度,確保MOS管工作在市電最高電壓如264Vrms吋,MOS管也能安全的工作。然而,Ql Mos管在turn off時產生的高頻尖峰電壓流經ニ極管Dl到Cl電容的101 端時產生了較高的 di/dt 的 EMI (Electron-Magnetic Interference)能量。該ニ極管Dl目前通常選用如反向恢復時間在500納秒(nS)以內,恢復時間(trr)較快的ニ極管(如型號為FR107)。由于該ニ極管反向恢復時間較快,當Ql Mos管turn off時,Mos管Ql的漏極的尖峰電壓Vpeak所產生的尖峰電流從ニ極管Dl正端100端流向電容Cl的101端向Cl電容充電,電容Cl的101端電壓上升;當Cl電容101端電壓大于等于ニ極管Dl的100端電壓時,由于ニ極管Dl存在很短的trr反向恢復時間,故此時ニ極管Dl產生ー個反向電流(參考圖3波形,圖3 CHl通道為流過ニ極管Dl的電流波形,其中二極管Dl的電壓反向恢復時所產生的反向電流最大值為500mA ;而CH2通道為Ql Mos管漏扱-源極之間的電壓波形);該反向電流在ニ極管Dl內部所產生的較高的di/dt的EMI電磁輻射能量向空間輻射出去(所輻射出來的電磁能量通常會在30MHZ-100MHZ頻率段之間)。[0010]這些EMI電磁輻射能量在EMI測試實驗室內容易被測試天線所接收,往往會造成EMI輻射裕度不足甚至超出電源產品的規格之外,故電源工程師往往會在Dl ニ極管正端處套ー小磁珠(Bead)來解決EMI電磁輻射問題(如附圖4所示)。此小磁珠抑制EMI電磁輻射原理如下參考附圖5 (附圖5為現有使用在反激式電源Dl ニ極管正端上的ー磁珠的頻率與阻抗特性曲線圖,其橫坐標為頻率,縱坐標為橫坐標每ー頻率對應的Bead的等效阻抗值)當ニ極管Dl電壓反向時,所產生的高頻的di/dt所處的頻率為60MHZ通過該小磁珠Bead時,該小磁珠Bead產生一與ニ極管Dl串聯的等效阻抗約為30歐母來阻擋高頻的電流脈沖通過。即在ニ極管Dl正端套ー小磁珠Bead之后,使得由ニ極管Dl反向恢復所產生的高頻電磁輻射的di/dt能量將會大大減小,從而提高了 EMI電磁輻射裕度(即降低了 EMI電磁輻射的能量)。附圖6 CHl通道為ニ極管Dl正端套ー Bead之后流過ニ極管Dl的電流波形,其中由ニ極管Dl的反向恢復時所產生的反向電流最大值減小為390mA ;CH2通 道為Ql Mos管漏極-源極之間的電壓波形。比較圖3和圖6可以看出,在ニ極管Dl正端套ー磁環Bead之后其反向恢復電流最大值從500mA減小到390mA,降低了ニ極管Dl所產生的高頻電磁輻射的di/dt能量。在液晶顯示產品小型化的電源適配器(adapter)中,由電源適配器內部PCB空間很小,為了盡量減少每個電子零件所占的空間,所使用的ニ極管Dl通常需先加工成如附圖7所示的ニ極管,然后再將小磁珠套到ニ極管正端,這也大大增加了產線作業員的作業難度,最終造成電源適配器產品因人力成本及制造エ時上升,導致電源適配器制造總成本上升。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出ー種新型RCD吸收電路,克服了現有電源適配器產品因ニ極管Dl反向恢復造成的EMI輻射問題需加増加磁珠Bead造成產線作業困難以及制造エ時上升,最終導致總成本上升的問題。本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是ー種新型RCD吸收電路,包括有ニ極管D1、電容Cl和電阻R1,其特征在于在ニ極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內的貼片電阻。本實用新型的優點在于通過采用一 SMD 1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI優點如下I) SMD貼片電阻可用SMD自動貼片機器進行快速貼到PCB板相對應的點位,方便產線作業,降低產線作業難度,同時可提升產品生產效率,降低制造成本;2)通過采用一 SMD 1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI,若PCB板空間較大,ニ極管Dl仍可采用自動插件機器進行快速插件,可提升產品生產效率,降低制造成本;3)由于SMD 1206,0805電阻價格低,不到磁珠一半,故可降低產品的設計成本;4)采用貼片電阻取代小磁珠抑制EMI,由于阻值容易挑選,故也增加了解決EMI的靈活性。
圖I為現有一反激式開關電源局部線路圖;[0020]圖2為圖I的Ql MOS管漏極(Drain)對源極(Source)之間的電壓波形;圖3為圖I的CHl通道為流過ニ極管Dl的電流波形;圖4為改進后的反激式開關電源局部線路示意圖;圖5為圖4的頻率與阻抗特性曲線圖;圖6為圖4的CHl通道流過ニ極管Dl的電流波形;圖7為圖4的改進后的ニ極管;圖8為本發明的電路圖;圖9為本發明的CHl通道波形為R3電阻取39歐母時ニ極管Dl電流波形圖。
具體實施方式
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以下結合附圖對本實用新型做進ー步詳細的說明ー種新型RCD吸收電路,包括有ニ極管D1、電容Cl和電阻Rl,在ニ極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內的貼片電阻(SMD Resistor)。如圖8為ー新型具有較好抑制RCD吸收回路中由ニ極管Dl反向恢復時造成EMI電磁輻射問題的反激式電源局部電路圖較佳實例。其中C2為エ頻濾波大電容,C2電容為接收橋式全波整流電路(圖式未畫出)輸出的直流脈動電壓,并將該電壓轉成一具有較低電壓紋波的直流電由變壓器Tl初級側繞組Np的307端提供給變壓器Tl。變壓器Tl初級側繞組Np另一端306端與Ql MOS管漏極305端相連接,Ql MOS管柵極(Gate)與PWM控制芯片ICl的輸出端通過電阻R2電連接。在該反激式電源正常工作吋,PWM控制芯片的輸出端通常會輸出ー工作頻率(如60KHZ左右)的PWM方波來驅動Ql MOS管柵極,由Ql MOS管做開(turn on)與關(turn off)來驅使變壓器Tl在Ql MOS turn on時通過變壓器Tl的Np初級繞組將能量儲存在變壓器Tl的氣隙(Gap)中,然后在Ql MOS turn off時通過變壓器Tl的Ns次級繞組將變壓器Tl氣隙中能量提供給次級側整流濾波電路之后輸出直流低電壓紋波的直流電。當PWM控制芯片ICl輸出端輸出PWM信號由高電平轉為低電平吋,QlMOS管做Turn off動作,此時由于反激式變壓器Tl的初級側繞組Np存在漏感而使Ql MOS管漏極305端產生Vds電壓(參考圖2)Vds=Vc2+VoR+VpeakVc2----------エ頻高壓大電容正端電壓VoR----------Ql MOS管turn off時,變壓器Tl次級側繞組Ns的反射到初級側
繞組Np的電壓Vpeak=Lk*di/dt------變壓器初級側繞組Np漏感所產生的電壓由于此時Vds電壓大于C2エ頻高壓大電容正端電壓Vc2,故此時Ql MOS管漏極所產生的尖峰電壓Vpeak通過一尺寸為1206或0805的貼片電阻R3由ニ極管Dl正端300端流到電容Cl的301端;電容Cl將變壓器Tl漏感產生的電能量存儲到Cl電容上,電容Cl的301端電壓上升。當Cl電容301端電壓大于等于ニ極管Dl 300端電壓時,由于ニ極管Dl存在很短的trr反向恢復時間,故此時ニ極管Dl產生ー個反向電流Irr ;該反向電流Irr由ニ極管Dl負端流向正端并流經R3貼片電阻最終通過Ql Mos管漏極與源極之間的寄生電容流到初級側地端。由于Irr流經貼片電阻R3之吋,電阻對Irr電流具有衰減作用,故此時Ql Mos管turn off時ニ極管Dl所產生的反向電流Irr將大大衰減,ニ極管反向恢復時所生的高頻di/dt EMI電磁輻射能量也大大衰減,從而較好的抑制住由RCD吸收電路中二極管Dl所產生的EMI電磁輻射能量。附圖9 CHl通道波形為R3電阻取39歐母時ニ極管Dl電流波形圖,其ニ極管Dl電壓反向恢復時,所產生的反向電流Irr最大值僅為200mA,與圖3相比Irr電流減少了約300mA從而大大降低了由ニ極管Dl反向恢復時EMI電磁輻
射能量。 以上所述,僅為本實用新型的較佳實施例而已,但不能以此限定本實用新型實施的范圍,即大凡依本實用新型申請專利范圍及實用新型說明內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。
權利要求1.一種新型RCD吸收電路,包括有二極管D1、電容Cl和電阻Rl,其特征在于在二極管Dl正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內的貼片電阻。
專利摘要本實用新型涉及一種新型RCD吸收電路,包括有二極管D1、電容C1和電阻R1,其特征在于在二極管D1正端還串接一尺寸為1206或0805,阻值為47歐母以內的貼片電阻。本實用新型的優點在于通過采用一SMD1206或0805的電阻來取代磁珠抑制EMI優點如下1)方便產線作業,降低產線作業難度,同時可提升產品生產效率,降低制造成本;2)可提升產品生產效率,降低制造成本;3)由于SMD 1206、0805電阻價格低,不到磁珠一半,故可降低產品的設計成本;4)采用貼片電阻取代小磁珠抑制EMI,由于阻值容易挑選,故也增加了解決EMI的靈活性。
文檔編號H02M1/44GK202759376SQ201220281349
公開日2013年2月27日 申請日期2012年6月15日 優先權日2012年6月15日
發明者鄭琴, 徐軍 申請人:冠捷顯示科技(武漢)有限公司