RCC自激开关电源制作，解惑心存20年的疑问

Google Earth · 发表于 11 小时前

郑重提醒：本制作请勿用来制作范例，纯属自娱自乐，如你依此方法制作用来实用，请慎重考虑!

这个开关电源制作没有理论计算，都是凭感觉来做。二十年前做过一次，当初做出来的带载（30W左右）开关管发热严重，没有找到原因，这个问题也就记在脑海里没忘。

开关电源夏天工作没有强制散热约1.5-2小时准烧开关管，限于当时条件限制没有大功率的开关管，用的开关管是从电子镇流器上拆的TO 126 封装的13003，电流只有2A耗散功率40W，现在有条件再做一次，这开关电源到底是不是发热那么严重。

这次做开关管用TO220 封装的13007 电流8A耗散功率80W，带载（30W）开关管发热很小，这说明发热严重就是开关管耗散功率不够，并不是当初认为的是开关管工作在放大区引起的热损耗。这次做的有二个问题始终解决不了，一个是空载与轻载电源会叫。第二个是输出功率提高不了。

第一个问题电源叫的声音不一样，空载时明显是间歇振荡的声音，声音不连续，后用示波器看波形验证了确实是间歇振荡，轻载时声音是连续的。后来查资料这种现象是RCC自激开关电源特有现象。二十年前做的没有这种问题，两次做的电路是基本上是同样的.

有差别的地方4个:
1：变压器不一样，现在做的变压器没有第一次的大，第一次做的变压器是21吋彩电上的。
2：开关管功率不一样
3：PCB板不一样，第一次做用的洞洞纸板，这次用的FR-4印刷板。
4：有些电容型号不一样，这个没有影响
5：第一次做的从原理图中看没有尖峰吸收部分，记不清实际有没有

还请大佬们多多指导，谢谢了！

本制作开关电源原理图是来自当年的第三方手机充电器，品牌记得好像是飞毛腿。当年照实物画的原理图，变压器线圈参数是按照自己感觉决定的，结果歪打正着还成功了，那时绕线也不知道有讲究，需要三明治绕法，次级夹在初级里面，并且最好是用多股线并绕，增加导线的表面积减小高频阻抗（高频集肤效应）。

二十年前第一次做的开关电源模样

同时期手绘的开关电源原理图

要做首先是决定核心元件变压器，变压器磁芯选用手上这个50W的开关电源一样大的EC2834磁芯，材质就不知道了，我是用PC40的。部分元件也是拆这个电源上的

变压器大小决定好了，就是决定各线圈匝数，沿用第一次做的变压器参数来套。
第一步：决定初级线圈的匝数，方法是测手上这个开关电源的初级电感量，测得电感量为1.6mH。然后，在磁芯中心柱磨了0.2mm气隙的EC2834 PC40磁芯上绕出同等电感量的线圈，这样初级线圈匝数就出来了，初级匝数为62T。
第二步：次级匝数决定，方法是套用第一次做的初/次级线圈的匝数比49：8=6.12。次级匝数=初级62T÷匝数比6.12=10T。
第三步：反馈线圈匝数决定，方法与次级一样，得出的匝数为4T。

变压器搞定后开始画图，画PCB。PCB画好拿去PCB制板厂制板

在PCB制作中的空隙把变压器绕好，按照三明治绕法绕，初级分两段绕，次级夹在初级里面，初级用单根Φ0.45mm绕，截面积0.16mm²，次级用6根Φ0.35mm并绕，截面积0.6mm²

两种胶带，马拉胶带，金手指胶带

先在骨架上绕一层金手指胶带，再绕初级线圈第一段，绕完涂上绝缘漆，再绕一层金手指胶带，后绕三层马拉胶带，然后绕次级，次级用6根Φ0.35mm并绕，绕完像上道工序一样做级间绝缘，继续绕初级第二段，绕完做好绝缘再绕反馈线圈。

绕变压器只拍了三张，初级第一段绕完

次级绕完

初级第二段绕完

磁芯用砂纸磨出气隙

变压器做好了，PCB板子也到货，PCB尺寸做成与拆件用的开关电源板一样大

另需购买的元件，开关管13007买了好几个牌子的，小阻值的电阻也需要买

接下来就是焊板，一些小高压电容，安规电容，NTC电阻，接线座从这个电源上拆，主电解电容开始也是用这电源上的，后来换成买的黑金刚的

拆件用的电源，就剩这些没拆

焊好的板子，主电解电容先用拆的，后改用买的

板子焊完为了安全先用DC24V电源适配器充当电源，试看能不能起振输出1-3V的低压，开机看到电源指示灯亮了，听到有嗞嗞声还真能起振，测输出电压竟然是升压了，电压31V且不能调整，还好整流电解电容耐压用了35V的，要是用16V的就给整爆了，通电不到2分钟发现稳压环路光耦限流电阻R7很烫，赶紧断电。
再串加12V电压开机，这回输出电压就是降压了，输出电压9V多，调整RV可调电阻可以使输出电压最高到13V。在后来的试验中反馈线圈改为3T，电源输人DC24V输出电压就不是升压。然后串一100W，白炽灯接上220V市，开机顺利没有听到爆管的声音，看到指示灯亮起，听到的是间歇振荡的嗞嗞声，测输出电压与用36V电压试时调好的一样12V，测空载电流16.3-17mA，测过明纬的LSR-75-12开关电源空载电流为27.5mA。
开机几分钟后断电摸开关管凉凉的没。

然后接上负载试机，先轻载接上12V/10W瓦的卤素灯，试会不会烧管与开关管发热情况

一切顺利，开机几分钟开关管也还是凉凉的（没有散热器），输出电压有一点下降

逐步增加负载并撤掉串的白炽灯，增加到3个12V/10W瓦的卤素灯，也都正常，只是输出电压降到了11.7V，降这多有次级线圈线阻的影响吧，次级线圈6股并绕只接了两股，所以线阻会增加不小。输入功率到了23.2W(电压230V)，输出功率未知

用可调电源测输出功率，有电子负载要接线太麻烦也懒得翻出来，测试结果一个卤素灯在12V电压下的功率9.72W，三个在11V电压下总功率26.02W，用三个卤素灯负载测出来的输入/输出功率不合理，输入比输出还小，应该是万用表测交流电流不准。

继续测试带载开机，开关电源是否可以启动，不保护或者炸管。带载开机从轻到重也一切正常，超载反复开关机也正常。继续测试长时间满载整机发热情况，把板子装进拆掉的开关电源铝合金壳子里，在室温大约18℃连续工作12小时后用热成像测

可以看到开关管的温度相比其它元件不值一提，发热最大最高的是尖峰吸收回路中的电阻R5，温度达到了61℃。变压器的温度53.6℃，开关管发射极的限流取样电阻，温度也不低大概45℃左右

用示波器接在次级线圈测振荡波形，波形上下沿还是很陡，可以看出是间歇振荡，每个振荡周期为8个脉冲

开关电源空载时的波形视频与发出的声音

开关电源空载时的纹波，间歇振荡周期频率6Hz

再测轻载波形，轻载间歇振荡，一个振荡周期为17个脉冲

刚开始满载电源是不叫的，后来改的满载也会叫，超载才不叫，恢复原来的参数满载也还会叫。

开关电源轻载时的波形视频与发出的声音

开关电源轻载时（10W）的纹波，间歇振荡周期频率

开关电源满载时（27W）的纹波，间歇振荡周期频率

开关电源满载时（27W）输出电压变化，测试时长6.5小时，电压变化幅度蛮大有370mV

开关电源超载时（30W）输出电压变化，测试时长5.5小时，电压变化是一直下下降，到测试结束下降了1.32V，搞不懂

关于间歇振荡问题，查资料得知自激开关电源有些会间歇振荡，要消除需改开关管驱动为恒流

改电路是不可能改，只能尝试改参数看能否消除。先改变压器参数，把磁芯换成没有气隙的，电感比磁芯有气隙大了好几倍，电感达到了8mH多，换上后直接秒烧管。这个行不通电感变化太大，那就改线圈匝数这样电感变化只有百十来μH，于是重绕一个测试用线圈，把初级线圈增加到90匝，次级与反馈线圈匝数还是按照原匝数比相应增加。

换上后也是直接秒烧开关管，以为是反馈太大了，把反馈线圈减一匝，也还是一样秒烧。然后，把初级线圈减到到70匝，次级与反馈线圈匝数还是按照原匝数比相应变动，这次虽然不烧管，但是只能空载，振荡依然还是间歇的，带载就烧管。

改变压器参数行不通，那就改反馈电容C6，开始是用0.1μF试验了从4700pF-0.33μF的电容也是消除不了，其中用0.33μF的电容也是开机就烧管。看来只有改电路才能消除。

还有一个问题输出功率最大只能到30W，超过30W输出电压就大幅下降，这输出功率有点小，这磁芯是可以到50 W，到不了50W，40W总应该可以吧？接着尝试增加输出功率，先是改开关管限流电阻R6，从原来的2Ω减到1.5Ω，输出功率只能在20W左右下工作，超过就烧管，其它阻值的电阻没有试。改限流电阻不行，难道是磁芯的问题，于是又是买买买，买了PC40 PC95两种材质的TDK 磁芯试。

磁芯气隙用两层金手指胶带

换磁芯后测得数据

结论磁芯不是影响输出功率的原因，PC95材质的磁芯容易烧管，说明变压器初级线圈电感量不能大于1.7mH。就这样吧，不折腾了烧管了换管太麻烦，反正也没有打算做来用，纯粹是玩同时找第一次做的发热原因，通过这次制作已经找到原因是开关管功率小了。

烧了这一堆元件

END