[稳压电源] 经典RCC线路及分析

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 楼主 | 2019-8-3 10:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
经常有网友为一小功率控制系统电源发愁,感觉采用低价芯片可靠性不怎么样,进口芯片价格高,而且批量小时或市场不好买到货真价实东西,其实,在小功率AC-DC领域,采用RCC电源是个性价比很高的选择,由于RCC的天然特性,自带天生的短路过载保护,所以其可靠性也非常好,更关键的是,没有特殊要求器件,零件品质我们非常容易控制,所以在小功率控制系统电源应用上,无疑是一个很不错的选择,比如,PC电源的5VSB电源,基本上无一例外采用了RCC方案。
下图是一个综合性能和控制方案均非常典型的RCC线路

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 楼主 | 2019-8-3 11:00 | 显示全部楼层
本帖最后由 tianxj01 于 2019-8-3 11:03 编辑

下面,就该线路原理和各个器件作用,进行具体分析。
先说明一下,可能有些人会疑问这个交流输入-全桥整流后怎么会没有一个例如10uF的储能电容,这里先说明一下,没有这个电容,该线路照样工作而且能工作的不错,优点的线路的PF值会高于有储能电容的线路,缺点只是输出纹波稍微有点高。增加一个10uF/400V电解,可以减少输出纹波,但是同时PF值会低很多。
下面是线路工作原理和分析:
Q1是这个RCC的主控开关管,一般功率(5W以下),采用TO92封装的13003就可以非常稳定工作,体积小。功率稍大的,可以换成TO126,再大的TO220也是可以的。
这里变压器的145T是主开关线圈,16T的是正反馈加采样线圈。
Q2是电流控制型误差输出控制管。
工作过程是这样的:当由启动电阻R5有电流流进Q1基极,则Q1开始导通,由于正反馈,D1上端会感应出正极性电压,该电压通过R4和C1耦合到Q1基极,则Q1进入快速导通状态,然后Q1完全导通。
由于R3串联在Q1的发射极,则在R3上面出现一个快速上升的电压波形,该上升是速度只取决于输入电压和G1主绕组的电感量。当Q1正反馈放大后的电流低于饱和电流值,则Q1开始推出饱和,同样由于正反馈,Q1基极获得负电压,该正反馈过程导致Q1快速关断,上述过程是启动过程的Q1状态。
当线路进入正常工作的稳态时候,则,通过D1整流,在C2的2端,我们会获得和副边成比例的电压,该电压约等于W1的电压(这里为9V)当超过9V则R3上面的锯齿波叠加W1击穿后的直流电压,很容易就让Q2导通,从而在需要的脉冲宽度时刻,短路正反馈电压,强制Q1退出饱和进入关闭正反馈。
正因为Q2的导通是由W1的2端电压叠加R3上面锯齿波共同作用,而该锯齿波峰值就是主开关的工作电流峰值,所以我们说这个线路是典型的电流控制型RCC,它带有所有电流控制型开关电源的优点。
这里R1是叠加锯齿波到Q2基极的,而D6、R6、C3则组成典型的RCD吸收回路。R2是采样回路的负载电阻,这里一个合适的负载是必须的。
初级回路这里就不做分析了。
当回路有负载短路比如D7击穿 D1击穿等交流等效短路,则正反馈被短路,RCC自激无法实现,线路会自动停止震荡,如果是Vcc输出短路等直流过载,则由于变压器伏秒平衡被规定到极低反射电压状态,线路实际会工作在周期很长占空比很低的间隙震荡状态,功耗也将被合理限制,从而得到保护。

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| 2019-8-3 12:57 | 显示全部楼层
不带输入电容,输出的100HZ纹波会高很多,取决于输出电容和负载电流。

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| 2019-8-3 22:54 | 显示全部楼层
现在一个PFM控制芯片才几个钱,RCC早就被人们所抛弃了。除非回到万能充的时代。

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| 2019-8-3 23:18 | 显示全部楼层
确实,相同输出功率,RCC的成本优势已经不那么显著

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| 2019-8-4 20:49 | 显示全部楼层
本帖最后由 king5555 于 2019-8-4 20:51 编辑
伟林电源 发表于 2019-8-3 22:54
现在一个PFM控制芯片才几个钱,RCC早就被人们所抛弃了。除非回到万能充的时代。 ...


您有推薦的型号吗?帖子常看到的都是PWM的。
还有是不是我手机看不到楼主的电路图。

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| 2019-8-4 22:08 | 显示全部楼层
上百度随便就能搜到。

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| 2019-8-4 22:55 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2019-8-4 20:49
您有推薦的型号吗?帖子常看到的都是PWM的。
还有是不是我手机看不到楼主的电路图。 ...

现在很多内置开关的小功率产品都带准谐振,做出来的其实就是PFM而不是PWM。

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| 2019-8-5 10:43 | 显示全部楼层
主拓扑:145T线圈 Q1 15T线圈 D7 C4
RCD:R6 C3 D6
电流限制:R1 R3 Q2  R3为采样电阻
电压反馈:W1 R2
自激振荡:R4 C1 16T线圈
启动电阻:R5
不知理解对否

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| 2019-8-5 11:59 | 显示全部楼层
感谢楼楼分享!!

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 楼主 | 2019-8-6 10:49 | 显示全部楼层
伟林电源 发表于 2019-8-3 22:54
现在一个PFM控制芯片才几个钱,RCC早就被人们所抛弃了。除非回到万能充的时代。 ...

90-48V 的DC隔离 多路,你倒是给找几个合适的芯片来?
应用范围广,是传统RCC 的优势,现在都知道典型的适配器,早已经是单IC的天下了,但是,比如电动车控制器栅极供电回路什么的,也有几个厂家在做DC-DC的芯片,但是根据报价完全没有性价比,这里还是RCC的天下哈...

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| 2019-8-6 10:58 | 显示全部楼层
控制芯片就是将N个分离元件或电路集成在一块,并不是说一定就有压倒性的优势,只是电路更傻瓜了,设计应用更方便了罢了。

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 楼主 | 2019-8-7 09:33 | 显示全部楼层
戈卫东 发表于 2019-8-3 23:18
确实,相同输出功率,RCC的成本优势已经不那么显著

在高压AC-DC,RCC已经没有成本优势,DIP8脚直插250-180VAC可以做到18W,千分之1-2的失效率,采购成本不到0.4。所以,AD-DC适配器类的,完全已经是IC的天下了。
但是在中压范围,做隔离非隔离DC-DC,则RCC的性价比就出来了,毕竟AC-DC芯片很多这个电压没法启动,而低压BUCK芯片耐压又不够,而耐压够的则很贵,因此像现在72-48V通用型电动车控制器内部的栅极驱动电压处理,几乎全是RCC做的。
也见过几个推90以下的BUCK单芯片,性价比差好多。太贵了。

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 楼主 | 2019-8-7 09:41 | 显示全部楼层
叶春勇 发表于 2019-8-5 10:43
主拓扑:145T线圈 Q1 15T线圈 D7 C4
RCD:R6 C3 D6
电流限制:R1 R3 Q2  R3为采样电阻

分析基本正确。
说R1、R3、Q2是电流限制则有点不准确,这里Q2本来就是电压调整管,虽然R3同时有电流限制作用,但更多的是当作调整管Q2的锯齿波电压叠加比较用。
同时,该电阻还作为最大锯齿波电流限制用,当启动伏秒未平衡时候,或者负载短路时,只需要超过0.7V则Q2必然导通。

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| 2019-8-9 21:49 | 显示全部楼层
是否画漏了gnd ?

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| 2019-9-12 10:07 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-8-3 11:00
下面,就该线路原理和各个器件作用,进行具体分析。
先说明一下,可能有些人会疑问这个交流输入-全桥整流后 ...

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| 2019-9-12 22:23 | 显示全部楼层
tianxj01 发表于 2019-8-7 09:33
在高压AC-DC,RCC已经没有成本优势,DIP8脚直插250-180VAC可以做到18W,千分之1-2的失效率,采购成本不到 ...

AC/DC控制器都能玩吧,
34063也就1毛钱,外挂个三极管一样玩
内置的,也不比RCC贵
d2d.png

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| 2019-9-13 16:09 | 显示全部楼层
不亦心 发表于 2019-9-12 22:23
AC/DC控制器都能玩吧,
34063也就1毛钱,外挂个三极管一样玩
内置的,也不比RCC贵

型号为何画掉,我想知道型号,我想建立仿真模型。

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| 2019-9-13 16:45 | 显示全部楼层
king5555 发表于 2019-9-13 16:09
型号为何画掉,我想知道型号,我想建立仿真模型。

不能打广告啊,哈哈
这是随手找的一家国产芯片,规格书上很多参数不详细,也没有仿真模型,
其实就是高压启动,浮地驱动,只是把启动电压做低了
这类的芯片很多,只是启动电路要求的电压高,
比如ST的Viper系列,Onsemi的NCP101X系列,PI的LNK系列
PI的LNK系列好像外部处理一下,也可以做到30V启动,记不清楚了
仿真还是直接用这些大厂的高压芯片仿吧

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| 2019-9-13 21:34 | 显示全部楼层
不亦心 发表于 2019-9-13 16:45
不能打广告啊,哈哈
这是随手找的一家国产芯片,规格书上很多参数不详细,也没有仿真模型,
其实就是高压 ...

您留言给我型号,我自己看规格书,然後自己想办法建立仿真模型。已经建过二十颗模型,但开关电源尚未建过,这几天在搞MC34163。

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伟林电源 2019-9-14 18:23 回复TA
mc34063还是不错,在d-d应用上不比rcc差。性价比 
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