极小功率RCC开关电源制作

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。
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。

三星预计6G数据速率将提供比5G连接设备要多10倍
为国产FPGA正名——国内外知名产品大比拼
抖动的基础知识
眼动追踪读取用户微表情,用于新的交互方式
自动控制系统的设计--PID校正
极小功率RCC开关电源制作
东南V5菱致尊贵型C-NCAP碰撞测试结果分析
AI芯片架构竞相走向边缘,边缘AI架构的未来发展趋势介绍
在苹果A14处理器推动下,台积电10月营收或创新高
工业互联网给传统汽车插上网联和智能的“两翼”
智慧城市即将到来,TA全方位守护你的安全与生活
OPPO Reno3系列发布,提供成熟5G手体验
比特币市场行情分析
浅谈车用防水连接器的结构与技术
华为AppGalery公布 是继谷歌Play与苹果iOS之后全球第三大应用商店
电机降压启动FB功能块设计
健身时戴什么耳机比较好、盘点那些适合健身时用的运动耳机
关于西门子200PLC编程时的几个问题
出门问问发布新款智能手表 Apple Watch 5细节曝光
比特币简洁的设计具备怎样的优势