RCC 线路也就是我们所谓的自振线路,由于具有元器件少、生产成本低、调试维修方便等优点,已经广泛应用于小功率电路中了,但是同样也存存在着峰值高、滤纹电流大等缺点。此类开关电源工作频率由输出电压/输出电流来改变,因此当控制电流过高时,就会使电路出现一种间歇式的振荡现象,所以说它也算是一种非周期性的开关电源线路。
我们目前大多数电源采用的是 PWM 系统控制的稳压线路,开关管总是周期性地通断,我们可以通过改变 PWM 每个周期的脉冲宽度实现稳压调控。而 RCC 线路的开关电源的控制过程并非线性连续变化,它只有两个状态:当开关电源输出电压超过额定值时,脉冲控制器输出低电平,开关管截止;当开关电源输出电压低于额定值时,脉冲控制器输出高电平,开关管导通。当负载电流减小小时,滤波电容放电时间延长,输出电压不会很快降低,开关管处于截止状态,直到输出电压降低到额定值以下,开关管才会再次导通。开关管的截止时间取决于负载电流的大小。开关管的导通和截止的电平是由输出电压取样进行控制。
下图为简单的 RCC 线路工作原理图:
开关电源上电后,市电经过整流滤波后得到一个高压直流电,一路经过变压器的 Np 绕组加至开关管的集电极,另一个经过启动电阻 Rg 提供一个启动电流 ig 给开光管的基极,Tr1 导通,变压器的 Nb 和 Ns 绕组同样得到一个上正下负的电压,Ns 绕组由于输出二极管反向截止,所以能量全部储存在变压器绕组中,Np 绕组电压经过 D2 后提供给开光管一个正反馈电流,加速开光管导通,经过一段时间后,当集电极电流达到 Ic=h*Ib 后,开光管因 h 不足而关断,变压器各个绕组产生反向电动势,次级绕组 Ns 的能量经 D4 向负载释放,当变压器能量释放完毕后,Nb 上的能量返回 Tr1,开光管继续重复之前的开关动作。



RCC BUCK变压器设计




RCC电路工作于临界模式,不是固定工作频率,其设计遵从BUCK原理。Buck电路在最高输入电压时为电感最恶劣工作条件;
以下图为例:

1、首先设定如下参数:输入电压Vin,输出电压Iout,工作频率f;
2、由于电路工作在临界模式,所以电感峰值电流为2Iout;
3、由(Vinmin-Vo)*ton=Vo*toff,则占空比D=Vout/Vinmin;
4、由伏秒平衡VL*ton=L*I;可得L=(VL*dt)/(di)=(Vinmax*ton)/Ipk ,其中ton=D*T=D/f;
5、确定初级绕组匝数:N1=(L*di)/(ΔB*Ae)=(L*Ipk)/(ΔB*Ae) ;
6、确定次级绕组匝数:N2= (Vcc*N1)/(Vin-Vout)。
实例:
1、输入电压Vin=200-240Vac;输出电压Vout=80V;输出电流Iout=0.2A,磁芯EE13,Ae=17.1mm^2;
2、Ip=4*0.2A=0.8A;(电解电容为2,金属膜电容为4)
3、取频率f=90000,D=80/(240*1.414) =0.235;
4、L=(240*1.414-85)*0.002782/0.8=0.83mH;
5、N1= {(0.83/1000)*0.8}/{0.25*(1.71/1000000)}=156.77,取157匝;
6、N2=15/(240-1.414-80)=9.59,取10匝


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