rcc電路工作原理1-文庫(kù)吧
2025-04-28 22:36 本頁(yè)面
【正文】 常所指的RCC（Ringing Choke Converter）電路，變壓器（儲(chǔ)能電感）的工作模式處于臨界連續(xù)狀態(tài)，可以方便的實(shí)現(xiàn)電流型控制，在結(jié)構(gòu)上是單極點(diǎn)系統(tǒng)，容易得到快速穩(wěn)定的響應(yīng)，廣泛應(yīng)用于50W以下的開(kāi)關(guān)電源中。由于要維持臨界連續(xù)模式，并且變壓器原邊電流上升受輸入電壓影響，因此開(kāi)關(guān)工作頻率受輸入電壓和輸出電流的影響，占空比也受輸入電壓的影響。在輸入電壓最高和空載時(shí)，工作頻率最高。也正是因?yàn)楣ぷ黝l率波動(dòng)較大，濾波電路的設(shè)計(jì)也相應(yīng)較難。 相對(duì)于它的缺點(diǎn)，RCC電流的優(yōu)勢(shì)也比較突出。首先是電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，只需要少數(shù)分離原件就可以得到需專用芯片才能實(shí)現(xiàn)的電壓輸出性能，通過(guò)良好的設(shè)計(jì)就可以獲得高效和可靠的工作。其次，許多與驅(qū)動(dòng)有關(guān)的困難（驅(qū)動(dòng)波形、變壓器飽和等）在自激變換器中得到很好的解決。而且，由于總是工作于完全能量傳遞模式，副邊整流二極管正向?qū)娏鞯搅?，反向恢?fù)電流和損耗很小，產(chǎn)生的振鈴相對(duì)于不完全能量傳遞模式也要小很多，因此輸出的高頻雜音也要小很多。另外，原邊主管開(kāi)通始終是零電流，因此效率較高。早期的RCC變換器只適用于小功率100W以下的開(kāi)關(guān)電源。近年來(lái)，隨著研究的深入，改進(jìn)后的RCC電路解決了交叉導(dǎo)通和變壓器飽和等許多棘手問(wèn)題，其廉價(jià)、高效、可靠的性能備受人們青睞。它的工作形式是完全能量傳遞型，用電流容易實(shí)現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)上是單極點(diǎn)系統(tǒng)，容易得到快速穩(wěn)定的響應(yīng)。為了減少傳統(tǒng)RCC變換器存在的開(kāi)關(guān)損耗，提高效率，增大其輸入電壓的適應(yīng)范圍，改進(jìn)型RCC電路加入了恒流激勵(lì)以及延遲導(dǎo)通電路。由于增加了恒流激勵(lì)以及延遲導(dǎo)通電路，其振蕩分析與傳統(tǒng)的RCC變換器有些不同，雖然其電路比較復(fù)雜，但其性能大有改善，能在DC127V—DC396V范圍內(nèi)正常工作，可提供250W以上功率，其性價(jià)比大有提高?；谝陨咸攸c(diǎn)，RCC電路在低成本高性能電源設(shè)備中廣泛應(yīng)用，例如低壓小功率模塊、家用電氣、手機(jī)充電器等。 第一章 RCC電路基礎(chǔ)簡(jiǎn)介 RCC電路工作原理 RCC工作基本原理圖 下面說(shuō)明實(shí)際應(yīng)用中RCC電路的工作過(guò)程。為簡(jiǎn)化穩(wěn)態(tài)分析，可做如下近似： （1）、忽略變壓器漏感對(duì)主管的集射極電壓的影響，實(shí)際使用時(shí)需要RCD箝位； （2）、主電路輸出電容足夠大，輸出繞組電壓箝位于輸出電壓； （3）、穩(wěn)態(tài)時(shí)電容上的電壓保持不變； （4）、穩(wěn)態(tài)時(shí)電阻的作用可以忽略。接通輸入電源后，電流通過(guò)電阻流向開(kāi)關(guān)晶體管的基極，導(dǎo)通，稱為起動(dòng)電流。在RCC方式中，晶體管的集電極必然由零開(kāi)始逐漸增加。因此應(yīng)盡量小一點(diǎn)。 晶體管的電流波形 此時(shí)變壓器的次級(jí)繞組處于短路狀態(tài)，從輸入一側(cè)看來(lái)，電流全部流進(jìn)線圈，電阻稱為起動(dòng)電阻。 一旦進(jìn)入ON狀態(tài)，輸入電壓將加在變壓器的初級(jí)繞組上。由在數(shù)比可知，基極線圈上產(chǎn)生的電壓為 該電壓與 導(dǎo)通極性相同，因此 將維持 的導(dǎo)通狀態(tài)，此時(shí)基極電流 是連續(xù)的穩(wěn)定電流。設(shè)晶體管 的基極—發(fā)射極間的電壓,二極管的正向電壓為,則可表示為但是，的集電極電流為一次單調(diào)增函數(shù)，經(jīng)過(guò)某一斷時(shí)間后達(dá)到，集電極電流與直流電流放大倍數(shù)之間將呈現(xiàn)如下關(guān)系：即在上述公式成立的條件下才能維持ON狀態(tài)。在基極電流不足的區(qū)域，集電極電壓由飽和區(qū)域向不飽和區(qū)域的轉(zhuǎn)移。于是，線圈的電壓下降，導(dǎo)致線圈的感應(yīng)電壓也隨之降低，基極電流進(jìn)一步減小。 RCC方式的開(kāi)關(guān)動(dòng)作因此的基極電流不足狀態(tài)不斷加深，迅速轉(zhuǎn)至OFF狀態(tài)。 如果晶體管處于OFF狀態(tài)，變壓器各個(gè)繞組將產(chǎn)生反向電動(dòng)勢(shì)，次級(jí)繞組使導(dǎo)通，電流流過(guò)負(fù)載，經(jīng)過(guò)某一時(shí)間后，變壓器能量釋放完畢，此時(shí)繞組上還有極少量殘留的能量，這部分能量再一次返回，使基極繞組產(chǎn)生電壓，再次ON，晶體管繼續(xù)重復(fù)前面的開(kāi)關(guān)動(dòng)作。 RCC方式的動(dòng)作波形 RCC方式的穩(wěn)壓器是通過(guò)反向電動(dòng)勢(shì)使次級(jí)的二極管導(dǎo)通向負(fù)載提供功率的。因此，單位時(shí)間內(nèi)變壓器存儲(chǔ)的能量與輸出功率相等，設(shè) 變壓器初級(jí)電感為,有 因此，欲使輸出電壓穩(wěn)定，頻率f最好隨晶體管的ON時(shí)間變化而變化。 ，要使晶體管OFF，對(duì)于集電極電流而言，只要基極電流不足即可，既然如此，那么只要阻止來(lái)自變壓器的驅(qū)動(dòng)電流流過(guò)的基極，讓它從旁路流過(guò)即可。這就是連接穩(wěn)壓二極管的目的。 RCC方式穩(wěn)壓原理圖的陽(yáng)極與電容器的陰極相連。在 OFF期間，線圈通過(guò)導(dǎo)通的為充電，的電壓變?yōu)樨?fù)電壓，的電壓為： 于是齊納二極管導(dǎo)通，驅(qū)動(dòng)電流從它所形成的旁路流過(guò)，進(jìn)而使 OFF。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，由于輸出電壓上升，那么圖1中的端電壓也隨輸出電壓成正比上升。即在的OFF期間內(nèi)，變壓器存儲(chǔ)的能量向負(fù)載釋放，即使存在負(fù)電源，的充電電流和次級(jí)電
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