分享：從基本到完善的RCC電路原理介紹及問題探討

開關(guān)管各腳的工作波形

假設(shè)Q1放大倍數(shù)為A，基極驅(qū)動(dòng)電流為B，則L T2A(也就是Q1集電極)電流增長(zhǎng)到A*B時(shí)，不再增長(zhǎng)，L T2A磁通不再變化，L T2B感應(yīng)電壓減小，L T2B到Q1基極的正反饋電流減小，這樣Q1基極電流開始減小，集電極電流也減小，L T2C電壓反向。次極輸出電壓。RCC 變換器的工作頻率是反饋(偏置繞組)端的R，C決定的嗎?

很多人認(rèn)為RCC的震蕩頻率和這個(gè)電容，電阻有關(guān)，用三級(jí)管構(gòu)成的RCC變換器做說明，因?yàn)榘凑找话愕碾娐返姆治?，加電后，開關(guān)管開始導(dǎo)通，反饋?zhàn)⑷牖鶚OIC增加，VCE減小，一次線圈電壓增加，反饋繞組電壓增加，使注入基極的電流增加，該反饋是一個(gè)正反饋，很快開關(guān)管就飽和導(dǎo)通，一次電感中的電流線性增加，反饋的這個(gè)電容隨著充電，上面建立的電壓會(huì)使基極注入的電流減小，當(dāng)減小到使開關(guān)管推出飽和進(jìn)入放大區(qū)，VCE增加，則一次線圈的電壓減小，反饋繞組電壓也隨之減小，于是注入基極的電流減小，很快，開關(guān)管就截止，然后能量通過二次側(cè)傳遞給負(fù)載。于是會(huì)認(rèn)為振蕩頻率和RC的值有關(guān)。但是按照能量守恒 Ef=VO*IO;1/2 *Li2=VO*IO/f;經(jīng)過更加詳細(xì)的計(jì)算會(huì)發(fā)現(xiàn)，里面根本沒有R,C他們這兩項(xiàng)，既然公式已經(jīng)證明了，很明顯沒有關(guān)系，解釋如下:在加電的第一個(gè)周期很顯然，RCC的振蕩頻率完全是由這個(gè)RC值決定的，因?yàn)檩敵鲭娙萆线€沒有建立電壓，控制電路不起作用，當(dāng)輸出電壓建立起來后，控制電路會(huì)檢測(cè)輸出電壓并且進(jìn)行控制，一般是通過光耦然后去分掉一部分注入開關(guān)管的電流，所以注入開關(guān)管的電流應(yīng)該是反饋支路和控制分掉的電流之和。電路達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，只要輸入電壓不變，負(fù)載電流不變化，則流過一次的峰值電流即(0.5L*i2)不變，電路必然只有一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)與之對(duì)應(yīng)，否則，這樣的拓?fù)洳豢煽俊＜热涣鬟^一次的峰值固定，(RCC工作在臨界模式下)那么即使你把反饋的電容加大一點(diǎn)，控制電路必然會(huì)修正到對(duì)應(yīng)該負(fù)載和該輸入電壓的對(duì)應(yīng)的一次峰值電流，而Dt=L*di/vin;該時(shí)間(導(dǎo)通時(shí)間)是固定值，所以即使加大該電容，控制電路會(huì)使分掉的電流增加，依然保證注入基極的電流數(shù)值能滿足導(dǎo)通時(shí)間不變，前面已經(jīng)說過，只要負(fù)載電流不變，輸入電壓不變，開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間必然是不變的;那么這個(gè)RC的值決定了什么呢?它們決定了開關(guān)管的最大導(dǎo)通時(shí)間，即控制電路不作用，不分掉注入開關(guān)管的基極電流，這個(gè)RC值決定了開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，這個(gè)狀態(tài)振蕩頻率是由RC決定的，但是電源在正常工作時(shí)，必然使注入開關(guān)管的電流被分掉一部分，有一個(gè)正負(fù)范圍的可調(diào)，所以是控制分掉的電流和反饋?zhàn)⑷氲碾娏鞴餐瑳Q定了開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，但是這個(gè)導(dǎo)通時(shí)間又必須受負(fù)載電流和輸入電壓決定。電阻R決定了注入開關(guān)管基極的電流最大值，C不能太大或太小，我測(cè)試過，修改該電容，只要不是太大或者太小，電路依然穩(wěn)定工作，因?yàn)榭刂齐娐芬廊挥心芰M(jìn)行修正，即保證在控制電路的控制范圍之內(nèi)即可，當(dāng)然需要設(shè)置合適的RC值保證驅(qū)動(dòng)開關(guān)管的電流合適。如果過大或者過小電路就不穩(wěn)定了。所以該電容和電阻不需要很精確。也不是很多分析說的什么定時(shí)電容，顧名思義，定時(shí)就是要精確，其實(shí)不然，所以RCC振蕩頻率和負(fù)載電流，輸入電壓有關(guān)，而不是反饋RC決定的，RCC推導(dǎo)的公式都首先說明了問題。

RCC電路的主要優(yōu)缺點(diǎn)如下：

1、電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格成本低。

2、自激式振蕩，不需要設(shè)計(jì)輔助電源。

3、隨著輸出電壓或電流的變化，啟動(dòng)后，頻率周期變化很大。

4、轉(zhuǎn)換的效率不高，不能做成大功率電源。

5、噪聲主要集中在低頻段。

再談RCC原理：

RCC的功率部分如同普通的反激變換器一樣操作。信號(hào)和控制部分原理如下：

1.當(dāng)加入輸入電壓Vin(電阻RG連接Tr1的基極)，電流Ib流過Rb，Tr1導(dǎo)通，此Ib為啟動(dòng)電流。Tr1的collector電流Ic波形如圖，一般從0開始。

2.Tr1一旦進(jìn)入ON狀態(tài)，transformer的P1線圈已加入輸入電壓Vin，因此P2線圈形成的電壓為Tr1提供了基極電流，使得Tr1可以保持導(dǎo)通。

3.Tr1的集電極電流成斜坡狀上升，直到電流為βIb，此時(shí)基極電流無法維持Tr1晶體管飽和導(dǎo)通，晶體管集電極--發(fā)射極之間的電壓上升。而這里的電壓上升使得變壓器Np上的輸入電壓下降，更導(dǎo)致Ib下降。于是形成了正反饋，使得Tr1最終關(guān)閉。

4.Tr1關(guān)閉后如同其他反激變換器一樣，儲(chǔ)存在變壓器內(nèi)部的能量流到次級(jí)電容里，為負(fù)載供電。在變壓器內(nèi)部能量未釋放完時(shí)，基極一直被次級(jí)反射來的負(fù)電壓下拉，晶體管保持關(guān)閉。變壓器內(nèi)部能量釋放完畢后，電路工作狀態(tài)轉(zhuǎn)入第1步,形成周期性循環(huán)。