經(jīng)驗(yàn)分享:臨界模式下的PFC電感量推導(dǎo)過(guò)程
在我們學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)于很多工程師來(lái)說(shuō)開(kāi)關(guān)電源PFC電感的計(jì)算比較懵，其實(shí)臨界模式PFC電感量計(jì)算真的非常簡(jiǎn)單。
今天我對(duì)臨界模式下的PFC做了一下簡(jiǎn)單的推導(dǎo)，我覺(jué)得比反激正激變壓器要更好更容易計(jì)算，也更好理解。
好了我們一起進(jìn)入正題
我們要計(jì)算就得找切入點(diǎn)，我們都知道升壓PFC我們計(jì)算都是在最低輸入交流電壓下，電壓波峰時(shí)來(lái)計(jì)算。
磁通密度公式
下面我們?cè)賮?lái)證明第1點(diǎn)是否正確，對(duì)于第1點(diǎn)的證明稍微復(fù)雜一點(diǎn)，不過(guò)不要緊我們一步步來(lái)。
PFC的最低開(kāi)關(guān)頻率實(shí)際上是由電感來(lái)決定的。
我們假設(shè)一個(gè)PFC開(kāi)關(guān)電源輸入電壓Vin為Vac，在開(kāi)關(guān)MOS VT1導(dǎo)通時(shí)，PFC升壓電感T兩端的電壓是Von，當(dāng)開(kāi)關(guān)MOS VT1關(guān)斷時(shí)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(fù)載下Ipk只要輸入電壓固定了Ipk就固定了)。
1、在這個(gè)點(diǎn)(最低輸入電壓波峰處)計(jì)算既有特殊性(頻率最低)容易計(jì)算。
2、在這個(gè)點(diǎn)(最低輸入電壓波峰處)又是磁芯的磁通密度最大的時(shí)候這樣算出來(lái)能保證整個(gè)范圍不飽和。
所以我們?cè)谧畹洼斎腚妷合碌牟ǚ逦恢脕?lái)計(jì)算PFC電感是最方便的。
建議上面的推導(dǎo)過(guò)程的這2點(diǎn)，只要知道結(jié)構(gòu)就行沒(méi)必要太糾結(jié)，直接在這個(gè)點(diǎn)計(jì)算電感量就好了。
我們下面開(kāi)始計(jì)算PFC電感的電感量
首先計(jì)算出
Ipk，功率/電壓 乘以根號(hào)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(dāng)然還有自己預(yù)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(lái)列出公式
Pin=Vin_min*I
我們?cè)贗中引入電感的參數(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(jì)算有效值電流
然后再根據(jù)功率計(jì)算公式
功率=有效值電壓*有效值電流
化簡(jiǎn)得到
至此，臨界模式下的PFC電感量的計(jì)算公式已經(jīng)出爐。
今天的講解到此結(jié)束了，如有錯(cuò)誤的地方還請(qǐng)各位工程師及時(shí)指出，請(qǐng)?jiān)谙路搅粞栽u(píng)論。
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