在我們學習過程中,對于很多工程師來說開關(guān)電源PFC電感的計算比較懵,其實臨界模式PFC電感量計算真的非常簡單。
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。
今天的講解到此結(jié)束了,如有錯誤的地方還請各位工程師及時指出,請在下方留言評論。