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RCC变换器原理与技术应用.doc

RCC变换器原理与技术应用 一、开关电源的自激振荡状态RCC(RINGING CHOKE CONVERTER)是一种非定频电源,在国内有很多场合应用。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。LCD板用超薄型DC-DC变换器 间歇振荡器式变换器电路技术 (1)用间歇振荡器构成多输出 以往广泛使用的DC-DC变换器,采用内置包括驱动电路、振荡器、基准电压和比较器等功能的控制IC,通常是利用开关器件实现接通/断开控制采用PWM技术。但是对于要求小型化应用的DC-DC变换器这种控制IC成为电路小型化和低价位化的障碍必须另谋出路。 不使用控制IC的实现方法有自激式振铃扼流变换器RCC这种方式不需要控制IC然而在变压器里需要原边、副边和反馈用3个线圈即需要6个端点的高耦合度变压器。这种6端头的变压器很难实现低高度且小型化产品而且在成本外形结构和经济性等方面存在诸多问题难以克服。 日本村田公司开发的DC-DC变换器,不用控制IC(而是利用自激方式)它为LCD板开发的DC-DC变换器采用优化电路仅用4端结构变压器可以实现多个输出电压。这种4端结构的变压器与RCC方式里使用的变压器相比在外形结构上可实现小型化。具有经济性,是适用于薄型LCD板的一种优化的小型且低封装高度的DC-DC变换器。因为该变换器使用间歇振荡的电路结构故称为间歇振荡器变换器详见图1所示的电路结构。 (2)电路特点 经济/高效率 作为DC-DC变换器的开关器件通常即可用双极晶体管也可用 MOSFET晶体管。现主要是试图用于由1节干电池也可驱动的低电压电源这种DC-DC变换器里的器件适合于选用比MOSFET更低的电压可驱动的双极晶体管。而且驱动电路采用双极晶体管驱动时电路结构可大幅度简化显得十分经济。 当采用双极晶体管时与MOSFET不同之处在于使开关器件工作需要足够的驱动电流,这种驱动电流控制不好将导致大幅度降低变换器的效率例如:恒定电流驱动方式当负载很轻时大量电流浪费无用结果轻负载时变换器的效率很低为此专门开发出一种新的驱动电路当负载电流大时相应地调整开关器件的驱动电路可实现高效率。这种新型驱动电路随负载模式可自适应地调整到最佳状态从轻负载到满负载,它都具有高效率。 快速响应性 使用控制IC的DC-DC变换器根据输出电流的大小电抗线圈里流过的电流变动很大例如可以是不连续的电流跳变到连续的电流因此要求控制电路闭环增益大幅度变化。然而间歇振荡器结构的DC-DC变换器即使是输出电流由很小变到很大经常流经电抗线圈里的电流变化较小因此控制电路的闭环增益变化很小。结果对于输出电流的变动,可以快速响应。有对比试验证实间歇振荡器结构的DC-DC变换器能够快速响应例如同是输出0.2A的脉冲电流时对于使用PWN-IC的DC-DC变换器其输出端电

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