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振荡线圈

振荡线圈是超外差式收音机中不可缺少的元件。在超外差式收音机中需要产生一个比外来信号高465kHz的高频等幅信号,这个任务就是由振荡线圈与电容组成的振荡回路完成的

振荡线圈分为中波振荡线圈、短波振荡线圈。振荡线圈的结构如图(a)所示。

振荡线圈的整个结构装在金属屏蔽罩内,下面有引出脚,上面有调节孔,磁帽相磁心都是由铁氧体制成的。线圈绕在磁心上,再把磁帽罩在磁心上,磁帽上有螺纹,可在尼龙支架上旋上旋下,从而调节了线圈的电感量。

图:振荡线圈

在黑白电视机中也用了振荡线圈,是用来调整行频的,因此叫行振荡线圈。它与行振荡管组成振荡屯路,当行频偏离15625Hz时,调节行振荡线圈的旋钮,便可恢复证常的行频,以达到行同步的目的。行振荡线圈的外形如图(b)所宗,其内部由磁心及绕在磁心上的线圈构成。外部的调节旋钮 (实为塑料杆)插入磁心的方孔中,调节旋钮时,改变了磁心与线圈之间的相对距离,从而达到了改变电感量的目的。

据传,振荡线圈变换器是在开关电源的概念出现之后,由日本的电子工程师发明,并在日本大量生产。由于日本工业界的封闭,具体的发明者难于考证。RCC曾经受到台湾地区、中国大陆企业的大量仿制,至今(2008年)仍然在中国大陆地区大量制造。

由于集成电路的丰足取消了对RCC的需要,以及RCC并不适合欧美的规模化生产方式,欧美电子业从来没有长期大量生产RCC电源。

目前被普遍认识的是RCC电路对元件、布线、生产工艺要求很高。使用劣质元件、水准不高的布板、变压器绕制不恰当都可能导致RCC电路无法工作,或在正常工作一段时间后失效。常见失效模式包括但不限于:

漏感导致的二次击穿RCC最常见也最典型的失效现象是主开关管烧毁。大部分此类故障是由变压器基极线圈漏感导致的。 变压器基极线圈的漏感和基极串联的电阻形成LR低通滤波电路,对电流信号有延迟作用,导致在集电极电压上升时,基极电流减小的正反馈出现延迟。而这样的延迟对于绝大部分双极型开关管是致命的,它导致晶体管越出安全工作区,以及发热量过大,最终导致不可逆的二次击穿。

此类故障较少出现在使用功率MOSFET制作的RCC上,因为功率MOSFET的安全工作区远大于双极型晶体管。并且功率MOSFET为电压控制型,开通/关断阈值范围窄,MOSFET较为不易出现同时承受大电流和高电压的情况,即使偶尔出现也不会发生不可逆的失效。 曾经有一批基于MOSFET的RCC电源常常因开关管损坏而失效,经查证,是因为厂家技术考虑不周,机械模仿110V地区产品,在220V交流线路(整流后电压高达311V)上,使用了耐压500V的MOSFET(型号是IRF840)。

输出电压不稳,损坏用电器

另一常见的问题是输出电压明显超过设计输出电压,导致负载过热、烧毁。特别是当负载为锂离子电池时,输出过高电压极端危险,可能导致电池内部气体液体泄漏甚至爆炸。 原因一是变压器绕组间不完全耦合,存在漏感,导致互调整率差。在变换器处于轻载状态,占空比小的时候,此问题更加严重。二是和集成芯片中包含的运算放大器(放大倍数高达数百倍、数千倍)相比,电压环路开环增益太小,精确稳压困难。

并且这两个缺点几乎是不可能同时妥善解决的。解决二次击穿问题要求基极线圈和主线圈近绕以保持耦合良好,而解决输出电压不稳的问题要求次级线圈和基极线圈近绕,又要求初次级之间数千伏的电气隔离。在有限绕线位置的变压器骨架下,要达到这两个矛盾的目的,十分困难 [1]


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