最清晰透彻之RCC电源变压器设计方法.doc

最清晰透彻之RCC 电源变压器设计方法 开拓者1 时间：2010-09-10 585次阅读 【网友评论0条 我要评论】? 收藏 资深工程师对数字电位器的理解与应用案例：用于APFC的软开关BOOST电路的分析与仿真半导体“外资抄底”原因何在？ 最清晰透彻之RCC 电源变压器设计方法 帮工程师降低成本 共站型电源解决方案 Silicon Labs电容触摸感应MCU的工作原理 基于漏极导通区特性理解MOSFET开关过程 LED照明驱动电源电路设计技术应用 电源网讯 去年，出于一次偶然，写了三个变压器设计的文章，分别是反激，正激，半桥。没想到反响还不错，尤其以反激变压器那个文章为甚。现在，已经没做电源 RD 了，比原来空闲，那天有个初学者问我，说 RCC 电源变压器算的不准，原来是套用我写的那个反激式的算法，因此我想到，应该再写一点 RCC 电源变压器的设计方法，以使那些电源新手更快的掌握 RCC电源。毕竟 RCC 电源和反激电源还是有些不同的。 RCC 电路根据功率管不同，分为两种，一种是用三极管制作，另一种是用 MOS 管制做，电路稍有不同，但原理差不太多。我们知道，三极管是一个电流控制的电流源，即若其基极电流为 Ib,则其极电极电流即为此 IB 值乘以一个放大倍数。而 MOS 属电压控制型电流源，即允许流过的最大集电极电流是由?GS 极的电压值决定的，相应的，三极管做成的?RCC电路即是通过控制其基极电流来控制最大集电极电流，即原边峰值电流，来调节输出能量大小，即调节输出电压，而 MOS 管是通过调节 GS 极之间的电压，来控制其原边峰值电流。 ?请看上图，是一个典型的用 MOS 管做的 RCC 电路。下面我根据自己的理解来分析一下此电路的工作过程。1．启动。当开启电源后，高压通过 RST，经过 MOS 的 GS 极，再经过 RS，注入基极电流，因为 MOS 的 GS 极之间，有结电容，因此 GS 极电压升高，GS 导通，RS 的上侧会对地产生一个电压，此电压通过 RF，给 Q1 基极注入电流。因 MOS正在导通中，所以 NS2 的同名端感兴出一个正电压来，这个电压通过 RL2，D2，RZCD，CZCD，再到 Q1 极电极，因 RS 给 Q1 已经注入基极电流，Q1 导通。 2．将 VG 电压拉下，MOS 关闭。MOS 关闭，电压反激， NS2 同名端电压被拉到 0，即为地电压，因 RCD 上端为地电压，所以此时 Q1 的极电极电压为负，便快速的给 MOS 的 GS 极的结电容放电。加速了 MOS 的关闭。同时反激能量通过 NS1，传给负载，于是次级建立起输出电压，次级控制电路亦开始起作用。当变压器储存能量放完后，NS2 两端电压消失，CO2 已经储能，其上端会有一个电压，此电压通过 NS2 绕组，RZCD，CZCD，Q1 集电极，使得 Q1 上电压上升，即又给 GS 加上一个电压。于是又开始起振。 3、以上便是?RCC?电路的启动过程，再说一下其稳压过程，在一定的输入电压下，一定的输出负载下，其光耦电流应该是一个恒定值，光敏三极管的上端是由电容?CO2?维持的一个恒定电压，此电压通过光敏三极管，RA，给 Q1 基极注入电流。Q1 的基极电流，决定了流过其极电极的电流。假如输入电压不变，MOS 在导通时候，RCD 上端（即NS2 同名端-），此时此点电压值为 VIN.NS2/NP+C02,只要输入电压值不变,导通时此点电压值即是这么多,不会变.而 Q1 上端的电压,是由流过 Q1 的电流决定,其电压等于 RCD 上端电压,减去 RL2,RCD,D2,RZCD,CZCD 的压降,当副边的负载变轻时候,流过光耦电流变大,即注入基极电流变大,极电极电流变大,以上四个元件的压降也变大,所以 Q1 是的电压变小,于是原边峰值电流变上,减小能量输入,达到电压稳定.当原边输入电压升高的时候,NS2 同名端电压升高,此时若光耦电流不变,则 Q1 的电压会上升,能量会增加,输出电压升高,此时光耦电流就会变大,进而形成一系列自动调节.从而调节原边峰值电流,使输出电压保持稳定. 通过以上分析,我们不难看出 RCC 电路与反激电路的区别,我归结如下. 1.RCC电路的频率是变化的,面反激电路的频率是固定的,当负载变重时,RCC 电路的频率变小,周期变长. 2.RCC 电路,始终工作在临界导通模式,其不会出现反激式电流的连续模式,即其原边电流始终都是一个三角波形,而不会出现梯形波,即其原边电流的波形如 2．将 VG 电压拉下，MOS 关闭。MOS 关闭，电压反激， NS2 同名端电压被拉到 0，即为地电压，因 RCD 上端为地电压，所以此时 Q1 的极电极电压为负，便快速的给 MOS 的 GS 极的结电容放电。加速了 MOS 的