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開關(guān)電源臨界模式下的PFC電感量推導

454398 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-07-27 11:57 ? 次閱讀
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臨界模式PFC電感量計算真的非常簡單!
對于很多工程師來說開關(guān)電源PFC電感的計算比較懵,今天我對臨界模式下的PFC做了一下簡單的推導,我覺得比反激正激變壓器要更好更容易計算,也更好理解。
好了我們一起進入正題
我們要計算就得找切入點,我們都知道升壓PFC我們計算都是在最低輸入交流電壓下,電壓波峰時來計算。

磁通密度公式

下面我們再來證明第1點是否正確,對于第1點的證明稍微復雜一點,不過不要緊我們一步步來。
PFC的最低開關(guān)頻率實際上是由電感來決定的。

我們假設(shè)一個PFC開關(guān)電源輸入電壓Vin為Vac,在開關(guān)MOS VT1導通時,PFC升壓電感T兩端的電壓是Von,當開關(guān)MOS VT1關(guān)斷時電感T兩端的電壓是Voff,輸出電壓為Vo,波峰處的峰值電流為Ipk(關(guān)于在額定負載下Ipk只要輸入電壓固定了Ipk就固定了)。

1、在這個點(最低輸入電壓波峰處)計算既有特殊性(頻率最低)容易計算。
2、在這個點(最低輸入電壓波峰處)又是磁芯的磁通密度最大的時候這樣算出來能保證整個范圍不飽和。
所以我們在最低輸入電壓下的波峰位置來計算PFC電感是最方便的。
建議上面的推導過程的這2點,只要知道結(jié)構(gòu)就行沒必要太糾結(jié),直接在這個點計算電感量就好了。
我們下面開始計算PFC電感的電感量


首先計算出
Ipk,功率/電壓 乘以根號下2 就是工頻峰值電流
D,就是Boost的占空比一樣的方法
Ton
當然還有自己預設(shè)最低工作頻率fs_min
下面直接根據(jù)功率的公式,再引入電感量來列出公式
Pin=Vin_min*I
我們在I中引入電感的參數(shù)
由于是CRM模式所以工頻峰值電流剛好就是高頻峰值電流的一半
Ip=2*Ipk
Ipk=Ip/2

然后計算有效值電流
然后再根據(jù)功率計算公式
功率=有效值電壓*有效值電流
化簡得到

至此,臨界模式下的PFC電感量的計算公式已經(jīng)出爐,如有錯誤的地方還請各位工程師及時指出。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
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