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第四章 RCC电路间歇振荡的应用实例
4.1三星S10型放像机中的RCC型开关电源
录/放像机电源的特点是负载变动范围大，当接通电网电压，未按开机键时电源时，所带负载最小。在按下快进、快倒或出盒键时负载电流最大。因此，若采用简易的自激式开关电源，其故障率是极高的。
三星S10型放像机中的RCC型开关电源由4大部分组成，本文只讨论其一次侧电路，如图4.1所示。该开关电源适应AC 100—240V的电压输入，同时允许空载。
图4.1 RCC电路在放像机中的应用
1、自激振荡电路
自激振荡电路由厚膜电路IC001、电源自激变换器、电平控制电路、过电流限制电路等组成。IC001型号为STR11006，其内部电路见图4o 其中Q1为开关管，Q2为电平开关管，Q3为过电流保护管。IC001内的Q1与脉冲变压器T001组成间歇振荡电路。开机后，电网电压经整流滤波后输出+300V电压，一路经T001①—②绕组加到QI(c)，另一路经R003, R004与R002分压为100 V，对C008充电，其充电电流经QI(b)—(c)，使Q1导通，通过T001③—④绕组产生正反馈脉冲，经R008 , C012反馈到Q1(b)，
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使之迅速饱和，开始自激振荡。C012和R00R反馈电路反馈系数较大，电网电压即使在100V仍可使开关电源工作。为了防止电网电压升高时Q1过饱和，电路中设置了由Q00l和C016组成的可变分流驱动电路。T001③—④绕组输出的正脉冲一路经D005整流、C016滤波后加到Q001(c)，另一路经R009加到Q001(b)，使Q1在导通期间，当正反馈脉冲幅度增大时导通程度也增大。
与此同时，在Q1截止期间T1001③—④绕组输出的脉冲电压当③为负④为正时，D004,D005导通，向C016充电。此充电电压正比于输人的电网电压，反比于负载电流。当T001③—④绕组输出的脉冲电压反相时，D004截止TDO1③输出的正脉冲电压使Q1导通，同时还通过R009使Q001导通，其导通程度取决于C016的充电电压和T001③的正脉冲幅度。由于C016的充电电压与Q001(b)的正脉冲峰值随电网电压的升高而升高，因此Q001的Ic(C016的放电电流)也随电网电压的升高而增大，对Q1激励脉冲的分流也增大，使正反馈电流得以平衡。 2.稳压控制和保护电路
T001③—④正反馈绕组输出的脉冲电压经D003整流、C014滤波，产生6一8 V的直流电压，送人IC001①、④。进入④的正电压加到Q2(c)，进入①的负电压加到由R2,R3组成的分压器上，经分压后产生3V以上的电压(ZD为3.3 V稳压管)。当T001 ③-④绕组输出的脉冲电压升高时，IC001④的正电压升高，ZD导通，使Q2也导通，Q1停振，输出电压下降;当T001③—④绕组输出的脉冲电压下降时，ZD,Q2截止，Q1又重新振荡。这种RCC方式的特点是电路简单，且对电源空载有保护作用。当空载时，ZD导通时间延长，QI产生阻塞振荡，输出电压大幅度降低，当负载达到一定程度时输出电压自动恢复。由于在负载变动许可范围内不允许有阻塞振荡现象发生，因此R2,R3的分压比相当重要。R3为负温度系数热敏电阻，当IC001温度升高时，其电阻值自动减小，ZD导通时间延长，占空比减小Q1功耗减小，保护QI不被热击穿。
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第五章 总结与展望
本文主要阐述了RCC电路的基本原理，并通过计算设计了一款输出为5V/0.3A的RCC电路。通过仿真演示，可以看出设计的RCC电路基本符合设计要求。同时，本文还针对RCC电路在轻载或空载时经常出现的间歇振荡现象做出了一定的分析，并设计出特定的电路从而防止这种间歇振荡现象在大功率输出时对电气设备的危害。当然，间歇振荡现象并非完全是有害的。通过分析收集的各种资料以及本文对三星S10型放像机中的RCC型开关电源的阐述可以看出，当电路需要工作在轻载或空载时，可以利用间歇振荡，从而减小电路工作的功率，降低损耗，提高工作效率。
在实际的设计中还需要考虑以下几个问题：
（1）、防止启动时电路集电极电流过大，需要在电路中连接NPN型晶体管Tr2，如图5.1所示，从而一旦开关管Tr1的集电极电流使Rsc上的电压降Vs超过VBE,则Tr2 ON，从而构成Tr1的基极电流分流，并起限制Tr1的集电极电流过高的稳流作用。
图5.1 起动时的保护措施
（2）、加强缓冲电路。变压器漏感储存的能量通过缓冲电路的作用来抑制电压。但是，开关电流流过导线电感同样存储了能量，在开关晶体管OFF的瞬间，仍会产生浪涌电压。这个浪涌电压可以通过在晶体管的集电极和发射极之间连接电容器和电阻来抑制如图5.2所示。
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图5.2 浪涌缓冲
（3）、电路轻载或空载时的泄放电阻的计算 （4）、输出滤波的设计 （5）、电源EMC问题的解决
（6）、晶体管Tr1功率损耗的验证以及电路总体效率的验证。 事实上，我们最终设计的电路图如图5.1所示。
图5.3 最终设计的RCC电路
在实验时，我们已经观察到在带10K欧姆的轻载时产生的间歇振荡现象，而且输出为4.3V已基本符合输出要求。但是，在最后一刻用电脑与示波器连接抓波形时由于某些未知原因导致了电路的短路。经过测试，发现C1端的输出为零。由于时间关系，
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无法进行进一步的测试与修复。
在接下的工作中，我们希望能够进一步分析出电路短路的原因，从而使整个电路能够正常工作。其次，我们将更换稳压二极管，大概需要更换一个4.7V的稳压管，从而使输出变大，达到设计需要的稳压精度。第三，我们希望能够找到RCC电路间歇振荡的临界点，从而能够计算出需要在输出端连接一个多大的电阻作为泻放电阻，从而能够完全消除间歇振荡。
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