頻率計(jì)算法設(shè)計(jì)RCC開(kāi)關(guān)電源
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3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
輸出電流為10 A時(shí)初級(jí)電流i1和次級(jí)電壓u2如圖3所示。從數(shù)字示波器的波形可以看出，此時(shí)的占空比D為0．31，與設(shè)定的占空比相差3．33％，頻率f為47．6 kHz，與設(shè)定頻率相差3．93％。這是由于高頻變壓器次級(jí)線圈取整引起的，通過(guò)調(diào)節(jié)磁芯氣隙可以簡(jiǎn)捷調(diào)節(jié)變壓器初、次級(jí)線圈的電感值，使各項(xiàng)指標(biāo)與理論值相吻合。因誤差不大，該設(shè)計(jì)中沒(méi)有做此調(diào)整。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/177633.htm
采用自耦變壓器調(diào)壓，測(cè)得在母線電壓降低為250 V，次級(jí)電流保持10 A時(shí)次級(jí)電壓如圖4所示。
此時(shí)的占空比D為0．36，頻率f為40 kHz，說(shuō)明RCC變壓器工作占空比隨輸入電壓的減小而增大，工作頻率隨輸入電壓的減小而減小。將u1=250 V代入占空比計(jì)算式(8)和頻率計(jì)算式(10)，求解得出D=0．343，f=40．7 kHz，實(shí)際工作占空比與理論值相差5．56％，工作頻率與理論值相差1．72％。輸入直流電壓為300 V，輸出電流為5 A時(shí)，變壓器次級(jí)線圈電壓如圖5所示。
此時(shí)的占空比D為0．3，頻率f為100 kHz，說(shuō)明當(dāng)改變輸出電流值時(shí)，電源的工作占空比并沒(méi)有發(fā)生變化，占空比與輸出電流大小沒(méi)有關(guān)系。而工作頻率隨輸出電流的減小而線性增大。將io=5 A代入占空比計(jì)算式(8)及頻率計(jì)算式(10)，求解得出D=0．3，f=92 kHz，工作頻率與理論值相差8．69％。
4 結(jié)語(yǔ)
RCC電路通過(guò)變壓器初級(jí)線圈與開(kāi)關(guān)管諧振產(chǎn)生自振蕩，在輸入電壓和負(fù)載一定時(shí)，振蕩頻率受初、次級(jí)電感量的影響較大。因RCC工作頻率可變，而過(guò)低頻率將導(dǎo)致磁芯磁飽和，因此設(shè)計(jì)RCC變壓器時(shí)必須留有氣隙，以增大磁阻，防止磁芯飽和。與普通變壓器工作方式不用，RCC變壓器初、次級(jí)線圈相當(dāng)于儲(chǔ)能電感，加之變壓器磁芯裝配預(yù)留氣隙產(chǎn)生的漏感以及緩沖網(wǎng)絡(luò)引發(fā)的損耗，不能簡(jiǎn)單用初級(jí)的壓匝比求次級(jí)匝數(shù)。為此，本文提出了一種用于RCC開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)的頻率計(jì)算驗(yàn)證方法，可以根據(jù)變壓器的輸入電壓、輸出電壓、工作頻率和占空比等參數(shù)直接計(jì)算變壓器的相關(guān)參數(shù)。依照該方法設(shè)計(jì)的電源不需重復(fù)設(shè)計(jì)和校驗(yàn)即可工作在預(yù)設(shè)的狀態(tài)，解決了RCC變壓器需反復(fù)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。基于該方法設(shè)計(jì)了一臺(tái)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)，實(shí)驗(yàn)表明，其工作狀態(tài)與設(shè)定狀態(tài)基本一致，說(shuō)明用變壓器匝數(shù)直接計(jì)算法設(shè)計(jì)RCC電源是可行和有效的。本文推導(dǎo)出了Rcc電源的工作頻率、占空比與變壓器初、次級(jí)電感量、輸入電壓、輸出電流的關(guān)系，為RCC式開(kāi)關(guān)電源的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了依據(jù)。
評(píng)論