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振荡线圈变换器RCC电路的不稳定性

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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振荡线圈变换器造价信息

  • 市场价
  • 信息价
  • 询价

线圈

  • MQ1-15N(5141)线圈 220V
  • 13%
  • 安顺市西秀区长城五金机电经营部
  • 2022-12-06
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线圈

  • MZS1A-80H 线圈
  • 13%
  • 安顺市西秀区长城五金机电经营部
  • 2022-12-06
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线圈

  • MQ1-15N(5141) 线圈 380V
  • 13%
  • 安顺市西秀区长城五金机电经营部
  • 2022-12-06
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线圈

  • MQ1-3Z(6111) 线圈 380V
  • 13%
  • 安顺市西秀区长城五金机电经营部
  • 2022-12-06
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线圈

  • MZD1-300 线圈 380V
  • 13%
  • 安顺市西秀区长城五金机电经营部
  • 2022-12-06
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加感线圈

  • 韶关市2010年7月信息价
  • 建筑工程
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加感线圈

  • 肇庆市2003年3季度信息价
  • 建筑工程
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乙炔发生

  • 容量5L
  • 台班
  • 汕头市2012年4季度信息价
  • 建筑工程
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乙炔发生

  • 容量10L
  • 台班
  • 汕头市2012年4季度信息价
  • 建筑工程
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乙炔发生

  • 容量3L
  • 台班
  • 汕头市2012年3季度信息价
  • 建筑工程
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稳定性试验器

  • SYD-0655
  • 7680台
  • 1
  • 普通
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2015-09-29
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变换器

  • 变换器 AC220/AC24V 50W
  • 1个
  • 3
  • 中档
  • 含税费 | 含运费
  • 2018-10-29
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药品稳定性试验箱

  • 型号规格:707ECO;材料:钢塑;外形尺寸(mm):1400×790×1910;量(kW):220v 3.4kW.
  • 2台
  • 2
  • 中高档
  • 含税费 | 含运费
  • 2020-09-10
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稳定性测试仪

  • AF-2000
  • 3个
  • 1
  • 奥发
  • 中档
  • 含税费 | 不含运费
  • 2015-11-10
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变换器

  • 数字编码输入,一音视频输入,以厂家提供资料为准.
  • 1台
  • 3
  • 不含税费 | 不含运费
  • 2016-06-28
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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RCC电路的不稳定性文献

荧光灯条纹不稳定性的实验研究 荧光灯条纹不稳定性的实验研究

荧光灯条纹不稳定性的实验研究

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大小:1.3MB

页数: 7页

荧光灯条纹不稳定性的实验研究 低气压辉光放电中的条纹不稳定性现象最早于 19 世纪 30 年代由麦克尔 ·法拉第( Michael Faraday ) 首先发现。此后,相关的研究工作在国际上一直处于比较热门的行列。 1968 年,佩克雷克( Pekarek ) 总结了前人对稀有气体中的条纹不稳定性的研究,给出了条纹不稳定性的色散关系曲线。随着研究的不断 深入,电子动力学在条纹不稳定性的研究中扮演了越来越重要的角色。岑丁( Tsendin )利用非局域场近 似和“黑墙假设 ”,求得了电子的玻尔兹曼方程( Boltzmann Equation )的一个解析解,该解析解是空间 的周期函数。他提出,高能电子的非局域性是造成放电出现条纹不稳定性的原因。格鲁伯夫斯基 (Golubovskii )深化了岑丁的研究,并通过理论以及实验手段,进一步对稀有气体中的条纹不稳定性的 成因进行了研究。 2006 年

自陡对光纤耦合器调制不稳定性的影响 自陡对光纤耦合器调制不稳定性的影响

自陡对光纤耦合器调制不稳定性的影响

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大小:1.3MB

页数: 7页

当考虑自陡效应时,从光纤耦合器的耦合模方程出发,用偶奇超模对其进行了重写。讨论了当输入条件使奇偶超模的其中之一被单独激发时光纤耦合器中的自陡效应对调制不稳定性的影响。结果表明:在光纤耦合器中不论是正常色散区还是反常色散区,当输入功率一定时,随着自陡参数的增大,调制不稳定性增益谱较多地显示出了强度变弱和宽度变窄,最终导致光纤耦合器的超模发生畸变。

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