极小功率RCC开关电源制作

2011-09-30 15:36:32来源: 互联网
市售便携式CD/VCD机的交流适配器电路如附图所示。该适配器标称输出为5V、500mA,体积为7×4×1.8cm,重量约180g,其功率体积比明显优于普通工频变压器适配器。在市电220v输入时测试其输出电压在空载和VCD机正常播放时约为5.2V,无明显变动。该适配器随机售出无图纸,印刷板无元器件编号,图中元器件数值为笔者实测,电路系根据实物绘出。虽然电源的Q16、Q17标识已被砂纸打去,但根据电路结构和管子体积形状可以推断Q16为MJE13003、Q17为8050。

便携式CD/VCD机的交流适配器电路

  该适配器不同于一般脉宽调制开关电源。Q16为开关管,R84为起动电阻,R83、C15为正反馈RC元件。D5为C15的放电通路。Q17为脉冲控制管,其基极R82的电压降组成开关管Q16的过流保护电路,R81、C12作为隔离电路.以防止输入Q17的稳压控制信号被R82所短路。光耦器IC1和Q17又构成振荡抑制型(又称RCC型)稳压控制电路.RCC的特殊之处是通过抑制自激振荡的过程改变开关管导通/截止的占空比稳定输出电压,而不是控制每个振荡周期正程的脉宽。

  当接通市电Q16启动以后,Q16的导通电流在脉冲变压器中存储磁能,随正反馈过程C15充电电流逐渐减小开关管进入截止区,T释放磁能,L4产生感应电压经D7向C30充电,经过几个振荡周期后,C30充电电压升高到5V以上,该输出电压经R17,光耦器发光二极管使稳压管D8击穿,光耦器初次级同时导通,使T的L2由D6整流的输出电压加到Q17的基极,Q17饱和导通,开关管Q16停振。此时C30向负载电路放电,当C30放电电压低于5V时稳压管D8截止,Q17随即截止,开关管Q16又开始振荡重复上述过程。其结果通过振荡一抑制过程保持输出电压的稳定。

  此稳压过程不同于脉宽调制之处是,Q17并非对Q16的每个振荡周期导通时间进行控制,只要C30的充电电压未达到D8设定值Q17并不动作,因此称RCC方式为非周期性开关电源。此种稳压方式除Q16的振荡形成输出纹波以外,还有Q16振荡被抑制产生的频率较低的纹波,所以在输出端需接入L10(82uH)C32组成的滤波电路。RCC的电路简单,还具有负载电流自动调控功能,属50W以下小型开关电路的优选电路。作为便携电器交流适配器的最方便之处是万一空载也不损坏电源,空载时C30放电过程延长只通过R4有50mA的放电电流,Q16处于占空比极小的振荡状态功耗也极小。

  制作RCC型电源关键是脉冲变压器T的绕制。无论何种开关电源脉冲变压器的计算是极繁琐又极不准确的,对业余制作者来说通过估算,实验调整来确定比较实际。即使是估算也涉及磁芯材料,结构的影响,限于目前市场产品参数的离散性,业余者也难以确定,此处只列出部分计算结果供参考。小功率开关电源脉冲变压器制作参数(绕组功能参考附图)如附表所示。

  注:用于220V市电输入整流滤波供电。自激振荡频率约为22~24kHz。初级电感量可调整气隙达到上述值。

  元件数据的调整合理可以弥补脉冲变压器参数的误差,本文将装配过程中失误(T相位接反,元件不合格,装配中开路,短路等)造成无输出的故障检查省略,谈元件的选配调试。装配无误将电源经25W灯泡接入市电,同时在输出端接入25Ω、2W的假负载电阻,输出端应有电压,随即在3.3~4.5V之间更换D8,可使输出电压为5V±0.2V。调整中出现故障和元件数值的关系如下。

  无输出电压,说明电源未起振,如果脉冲变压器相位无误,试将R84换成270kΩ/0.5W的电阻,若仍无输出,则Q16的β值过低,换成β大于40的开关管。

  输出电压始终偏低,更换D8无效,为正反馈量过低。焊去外加25Ω假负载电压升高可证明。原因是T的L2匝数偏少,漏感过大,可试将R83减小为160Ω、120Ω…68Ω、32Ω。如改进不大,则重绕L2,适当增加匝数。R83减小限度以电压开始升高为限,若阻值过小将增大开关管损耗。

  输出电压偏高,若D8改用3.1V仍输出5.5v以上电压,可能原因是Q17饱和压降过大,要选择饱和压降小的8050。若光耦器发光管正向压降超过2V,可用PLC817试之。

  电源发出“吱”叫声,首先将C15改用4700pF、6800pF涤纶电容,C12改用0.47uF无极性电容,如仍有叫声为T的L1电感量偏大,试将磁芯空气隙增大为0.2~0.3mm,方法是在芯柱接口垫入相同直径的漆包线压紧、粘牢。

开关电源脉冲变压器当用于单端电路时,必须留有气隙,对新型圆柱形芯柱的磁芯,制作中已予留1mm左右气隙。E1型磁芯可在两侧旁柱端面用0.6mm漆包线隔开。调整气隙可微调初级电感,无论功率大小单端开关电源不能不留气隙通电,

  一旦磁芯吸牢形成磁通饱和就会产生极大噪声,同时损坏开关管。

  附图电路最大输出功率为20W,按附表数据绕制脉冲变压器。将原图Q16改用BUT11A,R82改为0.5Ω电阻,C11改用68~100uF/400V电解电容。

关键字:功率  RCC  开关电源

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0930/article_12077.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
功率
RCC
开关电源

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved