RCC開(kāi)關(guān)電源原理詳解

1、rcc開(kāi)關(guān)電源原理詳解更多文檔請(qǐng)點(diǎn)擊：溫 馨 家 園什么叫rcc開(kāi)關(guān)電源？rcc開(kāi)關(guān)電源的優(yōu)缺點(diǎn)在輸出小于50w的小型開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中，目前在設(shè)計(jì)上有很多種，但rcc方式被運(yùn)用的可以說(shuō)是最多的。rcc（即ringing choke convertor）的簡(jiǎn)稱(chēng)，其名稱(chēng)已把基本動(dòng)作都附在上面了。此電路也叫做自激式反激轉(zhuǎn)換器。rcc電路不需要外部時(shí)鐘的控制，由開(kāi)關(guān)變壓器和開(kāi)關(guān)管就可以產(chǎn)生振蕩的原因，使線(xiàn)路的結(jié)構(gòu)非常的簡(jiǎn)單，這樣就致使成本低廉。所以可以用之中電路來(lái)做出地價(jià)格的電源供應(yīng)器。而市場(chǎng)上的小型電源供應(yīng)器也是采用rcc來(lái)設(shè)計(jì)的。rcc電路的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：1、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格成本低。2、自激式振

2、蕩，不需要設(shè)計(jì)輔助電源。3、隨著輸出電壓或電流的變化，啟動(dòng)后，頻率周期變化很大。4、轉(zhuǎn)換的效率不高，不能做成大功率電源。5、噪聲主要集中在低頻段。rcc電路的基本工作過(guò)程一.基本為反激式變換器圖一 反激式電源的基本結(jié)構(gòu)圖一為反激式電源的基本結(jié)構(gòu)，由一個(gè)開(kāi)關(guān)管和變壓器組成，當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，只在變壓器儲(chǔ)存能量，而在直流輸出端沒(méi)有功率的輸出。按照?qǐng)D一，變壓器的一次側(cè)線(xiàn)圈用lp來(lái)表示，在開(kāi)關(guān)管tr1 導(dǎo)通期間流過(guò)集電極電流ic1，變壓器的儲(chǔ)能為：p=1/2 lp（ic1）2其次，當(dāng)tr1截止時(shí)，變壓器的各線(xiàn)圈不但有逆向電壓發(fā)生，輸出側(cè)整流二極管也導(dǎo)通，變壓器所存儲(chǔ)的能量則移到輸出側(cè)。也就是說(shuō)tr1在導(dǎo)

3、通期間，變壓器存儲(chǔ)能量，在截止期間輸出能量（電源）。又從變壓器的原理可知，一次側(cè)所流入的能量一定等于二次側(cè)直流所輸出的能量。所以可得到以下公式：1/2lp*ic12*f=vo*io上式中 f為工作頻率 vo為輸出直流電壓 io為輸出電流。二.rcc的啟動(dòng)回路圖二為rcc方式的基本原理圖，當(dāng)加入輸入電壓vin（電阻連接tr1的基極），電流ig流過(guò)rg，tr1開(kāi)始導(dǎo)通，此時(shí)ig為啟動(dòng)電流。開(kāi)關(guān)管tr1的集電極電流ic波形如圖三，一般的，必須從0開(kāi)始啟動(dòng)。ib變得越小越好。圖二：rcc基本原理圖圖三：開(kāi)關(guān)管集電極ic波形圖tr1一旦進(jìn)入導(dǎo)通狀態(tài)，變壓器p1繞組已經(jīng)加上了vin，因此p2繞組為按照各個(gè)

4、的圈數(shù)比所形成的電壓為：eb=（nb/np）vin這個(gè)電壓更因在tr1導(dǎo)通時(shí)，極性相同，因此tr1在導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)能繼續(xù)維持，此時(shí)基極電流ib為：ib=（nb/np）*vin （vf+vbe） / rb像定電流般的繼續(xù)流動(dòng)。其實(shí)，tr1的集電極電流ic=vin*t/lp，ic隨時(shí)間成比例增大。在ton期間，tr1呈飽和狀態(tài)，hfe（ic/ib）（hfe：直流電流放大率。） 見(jiàn)圖4所示。圖4：集電極電流ic1波形三.選擇基極電阻rb的重要性前面的工作說(shuō)明是在輸出電壓穩(wěn)定后的初期狀態(tài)。此線(xiàn)路的開(kāi)關(guān)管基極的驅(qū)動(dòng)條件極為重要，例如：輸入電壓vin上升，則ib也增加，ic同時(shí)跟著增加，也就是說(shuō)tr1導(dǎo)通時(shí)間

5、增長(zhǎng)。反之，若輸入電壓vin下降，未達(dá)到必要的ic，則tr1不能導(dǎo)通，如此tr1的直流電流放大率hfe也需要考慮，最低的輸入電壓由ib流過(guò)的基極電阻rb來(lái)決定。如何決定p2 線(xiàn)圈的匝數(shù)？若開(kāi)關(guān)管tr1截止時(shí)，（如圖5）開(kāi)關(guān)管射極與基極間加上逆向電壓，則使用的三極管的veb（max）決不可超過(guò)以下條件：nb/ns<veb(max)/(vo+vf)圖5：tr1截止時(shí)波形rb有電流流過(guò)，變成像圖6的方波。圖6：rcc的脈動(dòng)波形求rb所損失的功率prb 其中為開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)間，t為開(kāi)關(guān)振蕩周期在實(shí)際設(shè)計(jì)中，此prb因?yàn)楹艽螅荒鼙缓鲆?，且是全體轉(zhuǎn)換效率降低的最大因素。 定電壓工作的結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間

6、后：側(cè)輸出電壓上升，此時(shí)圖2的c2的端電壓也依輸出電壓vo的比例上升，也就是說(shuō)，tr1在截止期間，所積的能量就放出。d3給c2的充電電流與is同時(shí)流動(dòng)，則p2線(xiàn)圈與s1線(xiàn)圈的電壓與圈數(shù)比的關(guān)系如下：其中vf3，vf4為d3，d4的正向電壓，當(dāng)vc變化時(shí)，vo也跟著變化。vc的端電壓上升，穩(wěn)壓二極管d1導(dǎo)通，則tr1的基極電流下降，加速tr1的截止。以電壓的關(guān)系來(lái)看，d1的電壓vz為vz=vc+vbe所以vz與的比取決于輸出電壓vo。總之，這個(gè)穩(wěn)定電壓的精度直接受輸出電壓精度的影響，即用溫度系數(shù)良好，56v的穩(wěn)壓二極管。只是變壓器的各組線(xiàn)圈的電阻，使電壓下降，或d1的工作電阻d3的正向電壓vf的變化等因數(shù)的影響，實(shí)際上無(wú)法得到橫高的精確度。原來(lái)tr1的逆偏壓veb也被涉及，實(shí)際上，也是由d1的其納電壓vz來(lái)決定的。四.啟動(dòng)時(shí)，集電極電流的控制在定電壓動(dòng)作期間，vc的端電壓很小，tr1的基極電流未被限制，即集電極電流由ib和hfe來(lái)決定。其實(shí)開(kāi)關(guān)管的hfe在制作時(shí)，差值很大，環(huán)境溫度也會(huì)有很大的變化，因此，若沒(méi)有任何的限制時(shí)，集電極電流會(huì)大大的流失。對(duì)線(xiàn)路本身，有很多的損害，為防止此原因，則增加tr2，r1和rsc。也