上節(jié)我們講了開關(guān)管的電壓尖峰的產(chǎn)生原理，有的人會(huì)問我：為什么我們要關(guān)注電壓尖峰呢?我們不用電感不就行了?

然而我要告訴你的事實(shí)是，目前的開關(guān)管大多都是用在電力電子里，電力電子里的設(shè)備都是有感性的負(fù)載的，因此開關(guān)管的電壓尖峰的這個(gè)問題你是無論什么時(shí)候都規(guī)避不了的問題。

既然這個(gè)問題規(guī)避不了，那么我們?cè)趺慈ヌ幚磉@個(gè)電壓尖峰呢，這節(jié)呢，我將帶大家了解下開關(guān)管的電壓尖峰處理問題的方案。

演示的電路還是上次的那副800uH電感的電路，

電壓尖峰演示電路

通過上次的實(shí)驗(yàn)我們知道，在90V電源下，800uH電感能讓開關(guān)管產(chǎn)生300V左右的電壓尖峰，開關(guān)管本身最大的電壓也就100V，考慮容限，這里就認(rèn)為開關(guān)管的最大耐受電壓是110V，300V的電壓尖峰就足以擊穿該開關(guān)管了。

想到電壓尖峰問題，我們有可能想到的第一種辦法就是選擇一個(gè)TVS管或者穩(wěn)壓管進(jìn)行電壓尖峰鉗位到安全的工作電壓范圍內(nèi)，

理論上，TVS管是個(gè)好方法，但是并不是所有的情況都合適，理由如下

電壓尖峰處的功率

由圖可知，在電壓尖峰凸起處，瞬時(shí)的功率達(dá)到了0.4MW到1MW

哇!這是個(gè)多么恐怖的功率，然而市面上的單個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管管幾乎不可能難做到這么大的耐受功率(常規(guī)的防護(hù)TVS也才幾千瓦而已，并且也只是在短時(shí)浪涌防護(hù)暫時(shí)作用，穩(wěn)壓管的功率更小)，因此該方案在大功率的場(chǎng)合變得不適用，但是該方案對(duì)于一些小功率的開關(guān)管短時(shí)動(dòng)作還是可以試一試的，因?yàn)橹灰夥宓乃查g的功率小，尖峰時(shí)間斷，通過選用一個(gè)功率合適的就可以解決開關(guān)管的電壓尖峰的問題，通常也不推薦使用。

我們直接低電平強(qiáng)制關(guān)斷開關(guān)管會(huì)存在一個(gè)問題，突然關(guān)斷就讓整個(gè)回路電流發(fā)生很大的變化，根據(jù)UL=L*di/dt就知道在電感上會(huì)產(chǎn)生很大的電壓，這就是產(chǎn)生電壓尖峰的原因，因此我們要在關(guān)斷時(shí)，能對(duì)電壓尖峰進(jìn)行監(jiān)測(cè)，超標(biāo)的電壓尖峰產(chǎn)生時(shí)，我們要立即升點(diǎn)門極電壓，減小整個(gè)電感回路的阻抗，阻抗變小了，電感就可以順暢的進(jìn)行電流泄放啦，電感不在傻乎乎的靠提自己兩端的電壓進(jìn)行高阻抗回路的電流泄放!

但是超標(biāo)電壓尖峰怎么檢測(cè)呢，不可能實(shí)時(shí)拿個(gè)示波器在哪里卡吧，那也太傻白甜了!即使你有那么大的功夫，但是你也不可能很快的調(diào)整門極電壓，因此人為機(jī)械的檢測(cè)和調(diào)整不太現(xiàn)實(shí)了，我們要怎么辦呢?

這個(gè)時(shí)候，我們發(fā)現(xiàn)TVS或者穩(wěn)壓管能派上用處了，我們利用TVS或者穩(wěn)壓管在過壓的情況的泄放電流對(duì)門極電壓再次提升，整個(gè)回路的阻抗變小，電感的電壓就不會(huì)再次上升，因此電壓尖峰就不會(huì)繼續(xù)變大，但是通過前面的闡述，電壓尖峰處的功率很大，因此單個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管是不行的。

既然單個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管不能滿足設(shè)計(jì)要求，我們就干脆多串幾個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管，讓多個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管擊穿后對(duì)電壓尖峰進(jìn)行泄放電流，讓泄放的電流再次對(duì)開關(guān)管的門極充電，讓門極電壓抬高，讓開關(guān)管再次動(dòng)作，這個(gè)動(dòng)作不一定是完全開通，可能讓開關(guān)管工作在線性區(qū)或者還是處于關(guān)斷區(qū)，關(guān)鍵要看我們使用多少的個(gè)TVS或者穩(wěn)壓管串聯(lián)了，同時(shí)串聯(lián)的的總鉗位電壓在開關(guān)管的正常工作范圍內(nèi)。

在同樣的電壓尖峰下，串聯(lián)的TVS或者穩(wěn)壓管越少，那么泄放電流越大，開關(guān)管門極電壓就可能越大，開關(guān)管就越可能完全開通;串聯(lián)越多，泄放電流越小，開關(guān)管就可能不開通或者進(jìn)入線性區(qū)。

為了提高效果明顯，我把控制信號(hào)的邊沿斜率提高了，門極展開的邊緣挺好的，斜率很大

門極控制的電壓

開關(guān)管的耐壓依舊100V，90V直流電源供電，4uH電感，實(shí)驗(yàn)電路如下，

電壓尖峰抑制演示電路

此時(shí)不接穩(wěn)壓管的情況下，電壓尖峰為160V附近，

電壓尖峰大概到160V左右

接著我們串聯(lián)三個(gè)30V的穩(wěn)壓管到開關(guān)管的集電極和門極之間，我們?cè)賮?a target="_blank">仿真

三個(gè)穩(wěn)壓管抑制電壓尖峰

門極電壓關(guān)斷時(shí)刻的邊沿被電壓尖峰的泄放電流影響變緩和了，沒有原來的陡峭，

門極被穩(wěn)壓管的工作電流變的緩慢下降

此時(shí)開關(guān)管的阻抗沒有原來變化的那么快了，這就使得電感這個(gè)傻白甜不會(huì)傻乎乎的通過提高電壓泄放電流了

電壓尖峰被抑制到了105V附近

正因?yàn)槿绱耍妷杭夥逡脖灰种葡聛砹?，變?yōu)榱?05V，開關(guān)管的小命被穩(wěn)壓管救下來了。

講到這里，我們講完了第一種抑制電壓尖峰的方法。其他的抑制方法還有很多，下期節(jié)目在講解!