RCC開關電源原理詳解

1、rcc開關電源原理詳解更多文檔請點擊：/wx7608160溫 馨 家 園什么叫rcc開關電源？rcc開關電源的優(yōu)缺點在輸出小于50w的小型開關電源系統(tǒng)中，目前在設計上有很多種，但rcc方式被運用的可以說是最多的。rcc（即ringing choke convertor）的簡稱，其名稱已把基本動作都附在上面了。此電路也叫做自激式反激轉換器。rcc電路不需要外部時鐘的控制，由開關變壓器和開關管就可以產生振蕩的原因，使線路的結構非常的簡單，這樣就致使成本低廉。所以可以用之中電路來做出地價格的電源供應器。而市場上的小型電源供應器也是采用rcc來設計的。rcc電路的

2、主要優(yōu)缺點如下：1、電路結構簡單，價格成本低。2、自激式振蕩，不需要設計輔助電源。3、隨著輸出電壓或電流的變化，啟動后，頻率周期變化很大。4、轉換的效率不高，不能做成大功率電源。5、噪聲主要集中在低頻段。rcc電路的基本工作過程一.基本為反激式變換器圖一 反激式電源的基本結構圖一為反激式電源的基本結構，由一個開關管和變壓器組成，當開關管導通時，只在變壓器儲存能量，而在直流輸出端沒有功率的輸出。按照圖一，變壓器的一次側線圈用lp來表示，在開關管tr1 導通期間流過集電極電流ic1，變壓器的儲能為：p=1/2 lp（ic1）2其次，當tr1截止時，變壓器的各線圈不但有逆向電壓發(fā)生，輸出側整流二極管

3、也導通，變壓器所存儲的能量則移到輸出側。也就是說tr1在導通期間，變壓器存儲能量，在截止期間輸出能量（電源）。又從變壓器的原理可知，一次側所流入的能量一定等于二次側直流所輸出的能量。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的啟動回路圖二為rcc方式的基本原理圖，當加入輸入電壓vin（電阻連接tr1的基極），電流ig流過rg，tr1開始導通，此時ig為啟動電流。開關管tr1的集電極電流ic波形如圖三，一般的，必須從0開始啟動。ib變得越小越好。圖二：rcc基本原理圖圖三：開關管集電極ic波形圖tr1一旦進入導通狀

4、態(tài)，變壓器p1繞組已經加上了vin，因此p2繞組為按照各個的圈數(shù)比所形成的電壓為：eb=（nb/np）vin這個電壓更因在tr1導通時，極性相同，因此tr1在導通狀態(tài)時能繼續(xù)維持，此時基極電流ib為：ib=（nb/np）*vin （vf+vbe） / rb像定電流般的繼續(xù)流動。其實，tr1的集電極電流ic=vin*t/lp，ic隨時間成比例增大。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明是在輸出電壓穩(wěn)定后的初期狀態(tài)。此線路的開關管基極的驅動條件極為重要，例如：輸入電壓vin上

5、升，則ib也增加，ic同時跟著增加，也就是說tr1導通時間增長。反之，若輸入電壓vin下降，未達到必要的ic，則tr1不能導通，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流過的基極電阻rb來決定。如何決定p2 線圈的匝數(shù)？若開關管tr1截止時，（如圖5）開關管射極與基極間加上逆向電壓，則使用的三極管的veb（max）決不可超過以下條件：nb/nsveb(max)/(vo+vf)圖5：tr1截止時波形rb有電流流過，變成像圖6的方波。圖6：rcc的脈動波形求rb所損失的功率prb 其中為開關管導通時間，t為開關振蕩周期在實際設計中，此prb因為很大，不能被忽視，且是全體轉換

6、效率降低的最大因素。 定電壓工作的結構經過一段時間后：側輸出電壓上升，此時圖2的c2的端電壓也依輸出電壓vo的比例上升，也就是說，tr1在截止期間，所積的能量就放出。d3給c2的充電電流與is同時流動，則p2線圈與s1線圈的電壓與圈數(shù)比的關系如下：其中vf3，vf4為d3，d4的正向電壓，當vc變化時，vo也跟著變化。vc的端電壓上升，穩(wěn)壓二極管d1導通，則tr1的基極電流下降，加速tr1的截止。以電壓的關系來看，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，實際上無法得到橫高的精確度。原來tr1的逆偏壓veb也被涉及，實際上，也是由d1的其納電壓vz來決定的。四.啟動時，集電極電流的控制在定電壓動作期間，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來決定。其實開關管的hfe在制作時，差值很大，環(huán)境溫度也會有很大的變化，因此，若沒有任何的限制時，集電極電流會大大的流失。對線路本身，有很多的損害，為防止此原因，則增加tr2，r1和rsc。