前段時間受了一點刺激,一直做正激式電源,突然上次有人出面試題考我反激式電源,自己沒有怎么深入的研究過,打擊不小。這幾天出差回來,正好放假,準備玩玩反激式電源里面最古老的RCC電源。
前段時間受了一點刺激,一直做正激式電源,突然上次有人出面試題考我反激式電源,自己沒有怎么深入的研究過,打擊不小。這幾天出差回來,正好放假,準備玩玩反激式電源里面最古老的RCC電源。
原理部分,我自己分析了一點,有一些不明白的地方,我又向李工請教。關于該RCC電源各元器件的作用,在圖上都已經(jīng)詳細的標注了。
下面我們講一講RCC電源的特點。
首先RCC電源屬于自激式開關電源,它的拓撲結(jié)構(gòu)本質(zhì)上屬于反激式拓撲。
但是它區(qū)別于常見的使用電源管理芯片設計的反激式電源,主要原因1,RCC電源的頻率并不固定,會受輸入電壓和輸出電流的影響。當輸入電壓最低,同時負載電流最大時,此時工作頻率最低。
2,RCC電源工作與CRM模式,也就是臨界模式。
3,從環(huán)路控制的角度來看,它為單極點電源,反饋響應速度很快。但由于它本身的特性,電源的仿真建模很困難,想通過數(shù)學模型將RCC電源分析透徹需要很強的功力,本人不具備。
4,RCC電源電路結(jié)構(gòu)簡單,只需要少數(shù)分離原件就可以得到需專用芯片才能實現(xiàn)的電壓輸出性能。
5,由于其工作于CRM模式,屬于完全能量傳遞模式,副邊整流二極管正向?qū)娏鞯搅悖聪蚧謴碗娏骱蛽p耗很小,產(chǎn)生的振鈴相對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。
6,原邊主功率管開通始終是零電流,因此損耗較小,效率較高,一般的效率為70%,當然這里的效率相對還是可以繼續(xù)提升的。
上述是我個人對于RCC電源的一些理解,有不足或錯誤的地方望大家及時指出來。
上述波形均為在AC輸入78.9V的電壓條件下測試得到的,此時輸出的電壓為12.3V。
該電源有一個很有意思的地方。測試輸出電壓時,我不斷將輸入電壓調(diào)低,當輸入電壓為21.3V時,此時輸出電壓有所跌落,為12.3V。
當輸入電壓調(diào)節(jié)至38.2V時,此時變壓器開始產(chǎn)生交流聲。
個人的理解是,當輸入電壓不斷降低,此時RCC電源的工作頻率也在不斷的降低,當達到38.2V時,此時的頻率已經(jīng)降低至25KHz一下,此時人耳能聽見。
今天閑來無事,準備多寫一點。
接下來,我又將輸入電壓提高,由110V提高到最大265V,該電源均能正常工作輸出,同時我也測試了一下漏極對地的電壓。由于MOS使用的為5N60,漏極對地耐壓為600V,當輸入電壓最大為265V時,該電源漏極對地的尖峰520V,依舊余量很大。很不錯的設計,牛。
接下來,驗證的是RCD鉗位電路加上去之后,看漏極對地波形,該處二極管采用的是1N4008,也就是常規(guī)的慢速二極管,波形如下:
此時的漏極對地電壓Vmax為280V,比初始沒有加RCD鉗位的電路,確實把尖峰吸收掉了,而且足足降低了差不多40V左右,看來RCD吸收還是有作用的。
接下來,驗證的是RCD鉗位吸收電路中,不同的二極管對漏極尖峰的吸收作用。我采用常見的三種二極管,分為是1N4007,FR107,1N4148.
在上圖中我采用的是1N4007,接下來采用FR107,漏極對地電路波形如下:
同等輸入電壓以及負載條件下,此時漏極對地尖峰為292V,相對于1N4007高了12V左右,看來1N4007的尖峰吸收效果確實比FR107的尖峰吸收效果好。
接下來將二極管換成1N4148,此時電源不能正常的工作,個人理解為肖特基二極管的耐壓一般為200V,此時漏極尖峰遠大于200V,1N4148被擊穿,導致電源不能正常工作。
由上圖可以看出,1N4007的尖峰吸收效果比FR107好一點。但是手邊沒有功率儀,不能測試一下采用不同的二極管,對于電源的效率影響到底有多大。如果有功率儀的朋友可以實際測量一下。