2 5W小功率RCC開關電源製作

2022-11-09 18:03:03 字數 2679 閱讀 1616

2.5w小功率rcc開關電源製作2023年03月13日星期五22:48

市售可攜式cd/vcd機的交流介面卡電路如附圖所示。該介面卡標稱輸出為5v、500ma,體積為7×4×1.8cm,重量約180g,其功率體積比明顯優於普通工頻變壓器介面卡。

在市電220v輸入時測試其輸出電壓在空載和vcd機正常**時約為5.2v,無明顯變動。該介面卡隨機售出無圖紙,印刷板無元器件編號,圖中元器件數值為筆者實測,電路系根據實物繪出。

雖然電源的q16、q17標識已被砂紙打去,但根據電路結構和管子體積形狀可以推斷q16為mje13003、q17為8050。

該介面卡不同於一般脈寬調變開關電源。q16為開關管,r84為起動電阻,r83、c15為正反饋rc元件。d5為c15的放電通路。

q17為脈衝控制管,其基極r82的電壓降組成開關管q16的過流保護電路,r81、c12作為隔離電路.以防止輸入q17的穩壓控制訊號被r82所短路。光耦器ic1和q17又構成振盪抑制型(又稱rcc型)穩壓控制電路.

rcc的特殊之處是通過抑制自激振盪的過程改變開關管導通/截止的占空比穩定輸出電壓,而不是控制每個振盪週期正程的脈寬。

當接通市電q16啟動以後,q16的導通電流在脈衝變壓器中儲存磁能,隨正反饋過程c15充電電流逐漸減小開關管進入截止區,t釋放磁能,l4產生感應電壓經d7向c30充電,經過幾個振盪週期後,c30充電電壓公升高到5v以上,該輸出電壓經r17,光耦器發光二極體使穩壓管d8擊穿,光耦器初次級同時導通,使t的l2由d6整流的輸出電壓加到q17的基極,q17飽和導通,開關管q16停振。此時c30向負載電路放電,當c30放電電壓低於5v時穩壓管d8截止,q17隨即截止,開關管q16又開始振盪重複上述過程。其結果通過振盪一抑制過程保持輸出電壓的穩定。

此穩壓過程不同於脈寬調變之處是,q17並非對q16的每個振盪週期導通時間進行控制,只要c30的充電電壓未達到d8設定值q17並不動作,因此稱rcc方式為非週期性開關電源。此種穩壓方式除q16的振盪形成輸出紋波以外,還有q16振盪被抑制產生的頻率較低的紋波,所以在輸出端需接入l10(82uh)c32組成的濾波電路。rcc的電路簡單,還具有負載電流自動調控功能,屬50w以下小型開關電路的優選電路。

作為便攜電器交流介面卡的最方便之處是萬一空載也不損壞電源,空載時c30放電過程延長只通過r4有50ma的放電電流,q16處於占空比極小的振盪狀態功耗也極小。

製作rcc型電源關鍵是脈衝變壓器t的繞制。無論何種開關電源脈衝變壓器的計算是極繁瑣又極不準確的,對業餘製作者來說通過估算,實驗調整來確定比較實際。即使是估算也涉及磁芯材料,結構的影響,限於目前市場產品引數的離散性,業餘者也難以確定,此處只列出部分計算結果供參考。

小功率開關電源脈衝變壓器製作引數(繞組功能參考附圖)如附

表所示。輸出功率

2~5w

mm磁芯截面5×5—7×7

初級匝次級5v匝數/

數/線徑線徑330/0.14mm

匝初級電感

12v匝數/線徑

量mh14匝/0.21~32匝/0.16~9.5(氣隙0.31mm0.21mm0.2)

9匝/0.31 mm

22/0.25mm

8.6(氣隙0.2)

8(氣隙0.3)

7(氣隙0.4)

5~圓柱芯280

10wφ6mm/0.18mm

20w圓柱芯280

φ8mm/0.18mm匝匝

9匝/0.31 mm22匝/0.25mm

40圓柱芯240

w以下φ10mm/0.25mm

匝8匝/0.41mm18匝/0.35mm

注:用於220v市電輸入整流濾波供電。自激振盪頻率約為22~24khz。初級電感量可調整氣隙達到上述值。

元件資料的調集成理可以彌補脈衝變壓器引數的誤差,本文將裝配過程中失誤(t相位接反,元件不合格,裝配中開路,短路等)造成無輸出的故障檢查省略,談元件的選配除錯。裝配無誤將電源經25w燈泡接入市電,同時在輸出端接入25ω、2w的假負載電阻,輸出端應有電壓,隨即在3.3~4.

5v之間更換d8,可使輸出電壓為5v±0.2v。調整**現故障和元件數值的關係如下。

無輸出電壓,說明電源未起振,如果脈衝變壓器相位無誤,試將r84換成270kω/0.5w的電阻,若仍無輸出,則q16的β值過低,換成β大於40的開關管。

輸出電壓始終偏低,更換d8無效,為正反饋量過低。焊去外加25ω假負載電壓公升高可證明。原因是t的l2匝數偏少,漏感過大,可試將r83減小為160ω、120ω68ω、32ω。

如改進不大,則重繞l2,適當增加匝數。r83減小限度以電壓開始公升高為限,若阻值過小將增大開關管損耗。

輸出電壓偏高,若d8改用3.1v仍輸出5.5v以上電壓,可能原因是q17飽和壓降過大,要選擇飽和壓降小的8050。

若光耦器發光管正向壓降超過2v,可用plc817試之。電源發出「吱」叫聲,首先將c15改用4700pf、6800pf滌綸電容,c12改用0.47uf無極性電容,如仍有叫聲為t的l1電感量偏大,試將磁芯空氣隙增大為0.

2~0.3mm,方法是在芯柱介面墊入相同直徑的漆包線壓緊、粘牢。

開關電源脈衝變壓器當用於單端電路時,必須留有氣隙,對新型圓柱形芯柱的磁芯,製作中已予留1mm左右氣隙。e1型磁芯可在兩側旁柱端麵用0.6mm漆包線隔開。

調整氣隙可微調初級電感,無**率大小單端開關電源不能不留氣隙通電,

一旦磁芯吸牢形成磁通飽和就會產生極大雜訊,同時損壞開關管。

附圖電路最大輸出功率為20w,按附表資料繞制脈衝變壓器。將原圖q16改用but11a,r82改為0.5ω電阻,c11改用68~100uf/400v電解電容。

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