RCC电源设计
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原理:
RCC(RINGING CHOKE CONVERTER)是一种非定频电源,在国内有很多场合应用。我先来其工作原理,后面的兄弟们要跟帖补充哟!
1. 开关电源的自激振荡状态
220V市电压整流滤波电路产生的300V直流电压分两路输出:一路通过开关压器T1初级绕组加到开
关管Q2的漏极(D极);另一路通过启动电阻R1加到开关管Q2栅极(G极),使Q2导通。开关管Q2导通后,其集成电极流在开关变压器T1初级组上产生○1正、○2负的感应电动势。由于互感,
T1正反馈绕组相应产生○3正、○4负的感应电动势。于是T1○3脚上的正脉冲电压通过C5、R8加到Q2
的G极与源极(S极)之间,使Q2漏极电流进一步增大,于是开关管Q2在正反馈雪崩过程的作用
下,迅速进入饱和状态。
开关管Q2在饱和期间,开关变压器T1次级绕组所接的整流滤波电路因感应电动势反相而截止,于是
电能便以磁能的方式存储在T1初级绕组内部。由于正反馈雪崩过程时间极短,定时电容C5来不及充
电(等效于短路)。在Q2进入饱和状态后,正反馈绕组上的感应电压对C5充电,随着C5充电的不
断进行,其两端电位差升高。于是Q2以导通回路被切断,使Q2退出饱和状态。
开关管Q2退出饱和状态后,其内阻增大,导致漏极电流进一步下降。由于电感中的电流不能突变,于是开关变压器T1各个绕组的感应电动势反相,正反馈绕组○3端负的脉冲电压与定时电容C5所充
的电压叠加后,使Q2迅速截止。
开关管Q2在截止期间,定时电容C5放电,以便为下一个正反馈电压(
驱动电压)提供电路,保证开关管Q2能够再次进入饱和状态。同时,开关变压器T1初级
绕组存储的
能量耦合到次级绕组并通过整流管整流后,向滤波电容提供能量。
当初级绕组的能量下降到一定值时,根据电感中的电流不能突变的原理,初级绕组便产生一个反铅电动势,以抵抗电流的下降,该电流在T1初级绕组产生○1正、○2负的感应电动势。T1○3脚感生和正脉冲电压通过正反馈回路,使开关管Q2又重新导通。因此,开关电源电路便工作在自激振荡状态。
通过以上介绍可知,在自激振荡状态,开关管的导通时间由定时电容C5充电时间决定;开关管截
止时间,由C5放电时间决定。
在开关管Q2截止期间,开关变压器T1初级绕组存储的能量经次级绕组的耦合,二极管整流供负载。
设计步骤:
在RCC設計中,一般先設定工作頻率,如為50K,然後設定工作DUTY在90V入力,最大輸出時為0.5
假設設計一功率為12V/1A
1. 最大輸出電流為定格電流的1.2~1.4倍,取1.3倍.
2. 出力電力Pout = V out × Iout = 12V×1.3A = 15.6W
3. 入力電力Pin = Pout/∩=22.3W(RCC效率∩一般設在65%~75% , 取70%)
4. 入力平均電流Iin=Pin/Vdc(INmin)=22.3/85*1.2=0.22( Vin(DCmin) = Vac(Inmin)×1.2)
5. T=1/swF=1/50K=20uS Ton=Toff=10uS
6. Ipk=Iin入力平均電流*2/DUTY=0.22*2/0.5=0.88
7. 一次側電感量Lp=Vin(DCmin)*Ton/Ipk=102*10/0.88=1159uH取1160uH
8. 選擇磁芯,根据磁芯規格,選擇EI28. Ae=0.85CM^2 動作磁通=2000~2800取2000(當然,這是很保守的作法)
9. Np=Ipk*Lp*K/Ae*▲Bm=(0.88*1160*100)/(0.85*2000)=60Ts
10. Ns=(Vout+Vf)*Np/Vin(DCmin)=7.6 取8Ts
11. 輔助電壓取5V(電晶體) 如功率管使用MOSFET則應設為11V
12. Vin(DCmin)/Np=Vb/Nb----Nb=2.94 取3Ts
故變壓器的構造如下:
Lp=1160uH
Np=60Ts
Ns=7Ts
Nb=3Ts
采用三明治繞法.