经典RCC线路及分析

只看该作者 · 2019-8-3 10:31

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

只看该作者 · 2019-8-3 11:00

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。

1万 · 2019-8-3 12:57

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。

1万 · 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。

1万 · 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

1万 · 2019-8-4 22:08

上百度随便就能搜到。

1万 · 2019-8-4 22:55

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。

1万 · 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
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

只看该作者 · 2019-8-5 11:59

感谢楼楼分享！！

只看该作者 · 2019-8-6 10:49

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...

1万 · 2019-8-6 10:58

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。

只看该作者 · 2019-8-7 09:33

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。

只看该作者 · 2019-8-7 09:41

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。

只看该作者 · 2019-8-9 21:49

是否画漏了gnd ？

只看该作者 · 2019-9-12 10:07

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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1万 · 2019-9-12 22:23

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

1万 · 2019-9-13 16:45

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

1万 · 2019-9-14 17:07

king5555 发表于 2019-9-13 21:34
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 ...

LNK系列LNK302/304/305/306
NCP101X系列NCP1010/1011/1012/1013/1014
Viper12/22

只看该作者 · 2019-9-15 11:48

RCC可以作为教学模型，对于深入学习开关电源的工作原理很有帮助。
RCC可以不用考虑芯片升级换代停产的影响。
RCC可以缓解芯片选择困难症。

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