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振荡线圈变换器典型结构和原理

振荡线圈变换器典型结构和原理

RCC由一个主开关晶体管、一个变压器和一些电阻、电容、二极管组成,并不包含集成芯片。不包含集成芯片,使得RCC的成本较采用集成芯片的电源电路为低。但随着集成电路芯片的降价(如今一个芯片的价格仅为人民币0.5元左右),RCC的成本优势已经非常弱。

振荡线圈变换器主开关晶体管

传统的RCC一般采用功率三极管(BJT)作为开关管。较新的设计采用了金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET),以实现更低功耗以及准谐振等功能。

振荡线圈变换器变压器

RCC的变压器由三个或以上的绕组组成,包含输入侧的一个主输入绕组,一个反馈绕组以及输出侧的一个或多个输出绕组。和所有的反激变换器一样,这个变压器需要承受大的直流偏磁。

振荡线圈变换器辅助电路

辅助电路需要二极管、电阻、电容等,实现电流限制、电压限制等功能。

振荡线圈变换器基本原理

RCC的功率部分如同普通的反激变换器一样操作。信号和控制部分原理如下:

1.当加入输入电压Vin(电阻RG连接Tr1的基极),电流Ib流过Rb,Tr1导通,此Ib为启动电流。Tr1的collector电流Ic波形一般从0开始。

2. Tr1一旦进入ON状态,transformer的P1线圈已加入输入电压Vin,因此P2线圈形成的电压为Tr1提供了基极电流,使得Tr1可以保持导通。

3. Tr1的集电极电流成斜坡状上升,直到电流为βIb,此时基极电流无法维持Tr1晶体管饱和导通,晶体管集电极--发射极之间的电压上升。而这里的电压上升使得变压器Np上的输入电压下降,更导致Ib下降。于是形成了正反馈,使得Tr1最终关闭。

4. Tr1关闭后如同其他反激变换器一样,储存在变压器内部的能量流到次级电容里,为负载供电。在变压器内部能量未释放完时,基极一直被次级反射来的负电压下拉,晶体管保持关闭。变压器内部能量释放完毕后,电路工作状态转入第1步,形成周期性循环。

5.如果在集电极有较大电流时使用其他方法导致基极电流不足,也可以触发正反馈机制关断晶体管Tr1。这一特点常用于实现电流限制和稳压。(即在电流或电压过大时减小占空比或禁止晶体管开通)

振荡线圈变换器限流、稳压原理

基本的RCC电路天然有着限制峰值电流的特征。由于基极电阻的限流作用,基极电流无法超过Vin/Np*Nb/Rb,从而让集电极电流在超过βIb时触发正反馈关断机制。 实际应用中,这种限流是不准确的,因为晶体管的β离散性很大(同种型号晶体管β可以相差4倍),并且输入电压Vin不固定。实际采取的大多是电流检测电阻 NPN晶体管对基极分流的方法。图1中的R3是电流检测电阻,当它上面的电压加上1N4148的导通压降(约0.8V)超过8050的导通电压时,8050导通,拉出基极电流,使得基极欠流,触发正反馈机制从而关断。

RCC的稳压是通过基极绕组的反激电压实现的。当晶体管关断,基极绕组异名端反接的的电容C2充电。C2的电压和C3的电压成比例Nb/Ns。当C2的电压超过了稳压管D8的齐纳电压,C2就流出电流,把基极电压拉低,阻止或减缓晶体管导通,从而间接控制了C3上的输出电压。

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振荡线圈变换器造价信息

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直流变换器

  • XTL220S110(10A)规格:XTL220S110(10A);
  • 华毅达
  • 13%
  • 内蒙古华毅达电力设备有限公司
  • 2022-12-06
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直流变换器

  • XTL24S48(20A)规格:XTL24S48(20A);
  • 华毅达
  • 13%
  • 内蒙古华毅达电力设备有限公司
  • 2022-12-06
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直流变换器

  • XTL220S48(20A)规格:XTL220S48(20A);
  • 华毅达
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  • 内蒙古华毅达电力设备有限公司
  • 2022-12-06
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直流变换器

  • XTL220S24(20A)规格:XTL220S24(20A);
  • 华毅达
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  • 2022-12-06
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直流变换器

  • XTL110S48(20A)规格:XTL110S48(20A);
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  • 内蒙古华毅达电力设备有限公司
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无源无线温度传感

  • 电缆头温度监测,每相配一个
  • 广东2021年4季度信息价
  • 电网工程
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无源无线温度传感

  • 电缆头温度监测,每相配一个
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  • 电网工程
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无源无线温度传感

  • 电缆头温度监测,每相配一个
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  • 电网工程
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无源无线温度传感

  • 电缆头温度监测,每相配一个
  • 广东2020年3季度信息价
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无源无线温度传感

  • 电缆头温度监测,每相配一个
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  • 电网工程
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电源变换器

  • 电源变换器 AC220/AC24V 50W
  • 1个
  • 3
  • 中档
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  • 2018-10-29
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变换器

  • 一路数字编码输入,一路音视频输入,以厂家提供的资料为准.
  • 1台
  • 3
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2016-06-28
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数字/模拟变换器

  • -
  • 1个
  • 3
  • 华为、宇视、海康威视、大华、美电贝尔
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2020-04-28
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光电变换器

  • 千兆单模双纤自适应光纤收发
  • 1台
  • 3
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-05-15
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模拟/数字变换器

  • -
  • 1个
  • 3
  • 华为、宇视、海康威视、大华、美电贝尔
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2020-04-28
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振荡线圈变换器结构和原理

RCC由一个主开关晶体管、一个变压器和一些电阻、电容、二极管组成,并不包含集成芯片。不包含集成芯片,使得RCC的成本较采用集成芯片的电源电路为低。但随着集成电路芯片的降价(如今一个芯片的价格仅为人民币0.5元左右),RCC的成本优势已经非常弱。

主开关晶体管

传统的RCC一般采用功率三极管(BJT)作为开关管。较新的设计采用了金属-氧化物-半导体场效应管(MOSFET),以实现更低功耗以及准谐振等功能。

变压器

RCC的变压器由三个或以上的绕组组成,包含输入侧的一个主输入绕组,一个反馈绕组以及输出侧的一个或多个输出绕组。和所有的反激变换器一样,这个变压器需要承受大的直流偏磁。

辅助电路

辅助电路需要二极管、电阻、电容等,实现电流限制、电压限制等功能。

基本原理

RCC的功率部分如同普通的反激变换器一样操作。信号和控制部分原理如下:

1.当加入输入电压Vin(电阻RG连接Tr1的基极),电流Ib流过Rb,Tr1导通,此Ib为启动电流。Tr1的collector电流Ic波形如图,一般从0开始。

2. Tr1一旦进入ON状态,transformer的P1线圈已加入输入电压Vin,因此P2线圈形成的电压为Tr1提供了基极电流,使得Tr1可以保持导通。

3. Tr1的集电极电流成斜坡状上升,直到电流为βIb,此时基极电流无法维持Tr1晶体管饱和导通,晶体管集电极--发射极之间的电压上升。而这里的电压上升使得变压器Np上的输入电压下降,更导致Ib下降。于是形成了正反馈,使得Tr1最终关闭。

4. Tr1关闭后如同其他反激变换器一样,储存在变压器内部的能量流到次级电容里,为负载供电。在变压器内部能量未释放完时,基极一直被次级反射来的负电压下拉,晶体管保持关闭。变压器内部能量释放完毕后,电路工作状态转入第1步,形成周期性循环。

5.如果在集电极有较大电流时使用其他方法导致基极电流不足,也可以触发正反馈机制关断晶体管Tr1。这一特点常用于实现电流限制和稳压。(即在电流或电压过大时减小占空比或禁止晶体管开通)

限流、稳压原理

基本的RCC电路天然有着限制峰值电流的特征。由于基极电阻的限流作用,基极电流无法超过Vin/Np*Nb/Rb,从而让集电极电流在超过βIb时触发正反馈关断机制。 实际应用中,这种限流是不准确的,因为晶体管的β离散性很大(同种型号晶体管β可以相差4倍),并且输入电压Vin不固定。实际采取的大多是电流检测电阻+NPN晶体管对基极分流的方法。图中的R3是电流检测电阻,当它上面的电压加上1N4148的导通压降(约0.8V)超过8050的导通电压时,8050导通,拉出基极电流,使得基极欠流,触发正反馈机制从而关断。

RCC的稳压是通过基极绕组的反激电压实现的。当晶体管关断,基极绕组异名端反接的的电容C2充电。C2的电压和C3的电压成比例Nb/Ns。当C2的电压超过了稳压管D8的齐纳电压,C2就流出电流,把基极电压拉低,阻止或减缓晶体管导通,从而间接控制了C3上的输出电压。

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振荡线圈变换器RCC电路的不稳定性

目前被普遍认识的是RCC电路对元件、布线、生产工艺要求很高。使用劣质元件、水准不高的布板、变压器绕制不恰当都可能导致RCC电路无法工作,或在正常工作一段时间后失效。常见失效模式包括但不限于:

振荡线圈变换器感导致的二次击穿

RCC最常见也最典型的失效现象是主开关管烧毁。大部分此类故障是由变压器基极线圈漏感导致的。 变压器基极线圈的漏感和基极串联的电阻形成LR低通滤波电路,对电流信号有延迟作用,导致在集电极电压上升时,基极电流减小的正反馈出现延迟。而这样的延迟对于绝大部分双极型开关管是致命的,它导致晶体管越出安全工作区,以及发热量过大,最终导致不可逆的二次击穿。

此类故障较少出现在使用功率MOSFET制作的RCC上,因为功率MOSFET的安全工作区远大于双极型晶体管。并且功率MOSFET为电压控制型,开通/关断阈值范围窄,MOSFET较为不易出现同时承受大电流和高电压的情况,即使偶尔出现也不会发生不可逆的失效。 曾经有一批基于MOSFET的RCC电源常常因开关管损坏而失效,经查证,是因为厂家技术考虑不周,机械模仿110V地区产品,在220V交流线路(整流后电压高达311V)上,使用了耐压500V的MOSFET(型号是IRF840)。

振荡线圈变换器输出电压不稳,损坏用电器

另一常见的问题是输出电压明显超过设计输出电压,导致负载过热、烧毁。特别是当负载为锂离子电池时,输出过高电压极端危险,可能导致电池内部气体液体泄漏甚至爆炸。 原因一是变压器绕组间不完全耦合,存在漏感,导致互调整率差。在变换器处于轻载状态,占空比小的时候,此问题更加严重。二是和集成芯片中包含的运算放大器(放大倍数高达数百倍、数千倍)相比,电压环路开环增益太小,精确稳压困难。

并且这两个缺点几乎是不可能同时妥善解决的。解决二次击穿问题要求基极线圈和主线圈近绕以保持耦合良好,而解决输出电压不稳的问题要求次级线圈和基极线圈近绕,又要求初次级之间数千伏的电气隔离。在有限绕线位置的变压器骨架下,要达到这两个矛盾的目的,是十分困难的。 2100433B

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振荡线圈变换器典型结构和原理常见问题

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振荡线圈变换器不稳定性

目前被普遍认识的是RCC电路对元件、布线、生产工艺要求很高。使用劣质元件、水准不高的布板、变压器绕制不恰当都可能导致RCC电路无法工作,或在正常工作一段时间后失效。常见失效模式包括但不限于:

感导致的二次击穿

RCC最常见也最典型的失效现象是主开关管烧毁。大部分此类故障是由变压器基极线圈漏感导致的。 变压器基极线圈的漏感和基极串联的电阻形成LR低通滤波电路,对电流信号有延迟作用,导致在集电极电压上升时,基极电流减小的正反馈出现延迟。而这样的延迟对于绝大部分双极型开关管是致命的,它导致晶体管越出安全工作区,以及发热量过大,最终导致不可逆的二次击穿。

此类故障较少出现在使用功率MOSFET制作的RCC上,因为功率MOSFET的安全工作区远大于双极型晶体管。并且功率MOSFET为电压控制型,开通/关断阈值范围窄,MOSFET较为不易出现同时承受大电流和高电压的情况,即使偶尔出现也不会发生不可逆的失效。 曾经有一批基于MOSFET的RCC电源常常因开关管损坏而失效,经查证,是因为厂家技术考虑不周,机械模仿110V地区产品,在220V交流线路(整流后电压高达311V)上,使用了耐压500V的MOSFET(型号是IRF840)。

输出电压不稳,损坏用电器

另一常见的问题是输出电压明显超过设计输出电压,导致负载过热、烧毁。特别是当负载为锂离子电池时,输出过高电压极端危险,可能导致电池内部气体液体泄漏甚至爆炸。 原因一是变压器绕组间不完全耦合,存在漏感,导致互调整率差。在变换器处于轻载状态,占空比小的时候,此问题更加严重。二是和集成芯片中包含的运算放大器(放大倍数高达数百倍、数千倍)相比,电压环路开环增益太小,精确稳压困难。

并且这两个缺点几乎是不可能同时妥善解决的。解决二次击穿问题要求基极线圈和主线圈近绕以保持耦合良好,而解决输出电压不稳的问题要求次级线圈和基极线圈近绕,又要求初次级之间数千伏的电气隔离。在有限绕线位置的变压器骨架下,要达到这两个矛盾的目的,是十分困难的。

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振荡线圈变换器典型结构和原理文献

正激变换器工作原理 正激变换器工作原理

正激变换器工作原理

格式:pdf

大小:392KB

页数: 17页

。 精选资料,欢迎下载 正激变换器 实际应用中,由于电压等级变换、安全、系统串并联等原因,开 关电源的输入输出往往需要电气隔离。 在基本的非隔离 DCDC 变 换器中加入变压器,就可以派生出带隔离变压器的 DCDC 变换 器。例如,单端正激变换器就是有 BUCK 变换器派生出来的。 一 工作原理 1 单管正激变换器 单端正激变换器是由 BUCK变换器派生而来的。图( a1)为 BUCK 变换器的原理图, 将开关管右边插入一个隔离变压器, 就可以得到图 (a2)的单端正激变换器 图( a1)BUCK 变换器 。 精选资料,欢迎下载 图( a2)单端正激变换器 BUCK 变换器工作原理: 电路进入平恒以后,由电感单个周期内充放电量相等, 由电感周期内充放电平恒可以得到: T dtLuTL U 0 0 1 。 精选资料,欢迎下载 即: 可得: 单端正激变换器的工作原理和和 BUCK 相似。 其工

可逆PWM变换器工作原理 可逆PWM变换器工作原理

可逆PWM变换器工作原理

格式:pdf

大小:392KB

页数: 1页

可逆 PWM 变换器工作原理 ? 可逆 PWM 变换器的主电路有多种结构形式,而 H 型 PWM 变换器在直流 脉宽调速系统中最为常用,它是由 4个三极电力晶体管 VT, VT2, VT.和 VT, 以及 4 个续流 =极管 VD,,VD2,VD3 和 VD,构成的桥式电路 (如图 1所示 )。 在桥式电路的一个对角线上接电源 Us,在另一一对角线上接直流电动机 M 的电枢,而 U,Ub2,! B8和 U 分别为 4个三极管的基极驱动电压,由于基 极驱动电压的极性和大小不同,在 H型变换器中又分类出三类控制方式, 分别为双极式控制、单极式控制和受限单极式控制。在不同的控制方式下, 调速系统的电压、电流各不相同,使电机的运行特性和调速系统的调速性能 也不同。而在直流调速系统中对电机运行特性影响最大的是电流。电流的大 小、方向、连续性直接影响电机的运行性能,所以应对可逆 PW M 变换器中 的

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