频率计算法设计rcc开关电源

频率计算法设计rcc开关电源内容摘要：

并将 q1 控制极短路，使 q1 关断，经起振电阻 r1， r2 重新使 q1 导通，依此循环 [3， 78 ]。 rcc 电路始终工作在临界导通模式，不会出现反激变换 中的连续能量传递模式，其初级电流始终都是一个锯齿形三角波形，而不会出现梯形波 [810 ]。 rcc 电路调节电压的输入方式是通过控制初级峰值电流来实现的［ 3］。 自振荡频率计算 若变压器 t1 的初级、次级电流为 i1,i2，电压为 u1,u2，匝数为n1,n2，电感量为 l1,l2，分析变压器初级电感，由电磁感应定律知，在导通时间δ t 下有以下关系： u1=l1i1δ t （ 1） 在δ t 为导通时间 ton 时，初级有电流最大值：i1max=u1ton/l1 （ 2） 则导通时间： ton=l1i1max/u1 （ 3） 由变压器基本原理得次级最大电流值为： i2max=n1n2u1l1ton （ 4） 由于次级电流以 u2/l2比率减小，则次级输出瞬时电流为：i2=i2maxu2l2δ t （ 5） 当δ t=toff时，有： i2maxu2toffl2=0 （ 6） 由式（ 3），式（ 4），式（ 6）可知，关断时间为：toff=n1n2ton=n1n2l2u2i1max （ 7） 由式（ 3），式（ 7）可知，占空比为： d=11+u1u2l2l1 （ 8） 由式（ 8）可知，占空比与变压器初级电感量 l1 成正比 ，与输入电压 u次级电感量 l2成反比，占空比不受初、次级电流变化的影响。 理想状态下变压器的输入输出能量相等： 12l1i21maxf=u1i1 （ 9）由式（ 3），式（ 7），式（ 9）整理得： f=12i2u2u2l1/u1+l22 （ 10） 由式（ 10）可知，振荡频率 f随 u1 的升高而升高，随输出电流 i初次级电感量 l1， l2 的增大而减小。 根据式（ 8），式（ 10），可确定变压器的初、次级电感 l1， l2，它们是检验电源能否达到设计要求的重要参考。 2 设计实例 基于频率计算法设计了一个 50 w 的 rcc开关电源，其原理图如图2 所示。 为了图面清晰，图中未画出工频滤波和整流电路。 该电源采用典型 rcc 拓扑结构，其整流、滤波、缓冲吸收电路、电压负反馈电路、过流控制的设计可参照文献［ 3， 1112］。 选择磁芯 所设计的电源最大输出功率为 pout=50 w，所需的输入功率pin=pout/η，预计效率为 ，以时变压器能承载的最大功率应不小于 w。 若设计的电源最低工作频率不低于 50 khz，查磁芯参数表知， ee30 磁芯在 50 khz 时最大输出功率为 64 w [1314 ]，能满足所需功率的要求，其磁芯有效截面积 ae=109 mm2。 求初、次级匝数 自激反激式变压器匝数 n的计算公式为［ 1］： n=u22bwaef （ 11）式中：输出电压 u2= v（含整流管压降 v），若。