資料介紹
??通常Boost功率電路的PFC有三種工作模式:連續、臨界連續和斷續模式??刂品绞绞禽斎?a href='http://www.solar-ruike.com.cn/tags/電流/' target='_blank' class='arckwlink_none'>電流跟蹤輸入電壓。連續模式有峰值電流控制,平均電流控制和滯環控制等。
??連續模式的基本關系:
??1. 確定輸出電壓Uo
??輸入電網電壓一般都有一定的變化范圍(Uin±Δ%),為了輸入電流很好地跟蹤輸入電壓,Boost級的輸出電壓應當高于輸入最高電壓的峰值,但因為功率耐壓由輸出電壓決定,輸出電壓一般是輸入最高峰值電壓的1.05~1.1倍。例如,輸入電壓220V,50Hz交流電,變化范圍是額定值的20%(Δ=20),最高峰值電壓是220×1.2×1.414=373.45V。輸出電壓可以選擇390~410V。
??2. 決定最大輸入電流
??電感應當在最大電流時避免飽和。最大交流輸入電流發生在輸入電壓最低,同時輸出功率最大時
??
??其中:?Uimin -最低輸入電壓;η-Boost級效率,通常在95%以上。
??3. 決定工作頻率
??由,效率和功率等級等因素決定。例如輸出功率1.5kW,功率管為MOSFET,開關頻率70~100kHz。
??4. 決定最低輸入電壓峰值時最大占空度
??因為連續模式Boost變換器輸出Uo與輸入Uin關系為 ,所以
??
??從上式可見,如果Uo選取較低,在最高輸入電壓峰值時對應的占空度非常小,由于功率開關的開關時間限制(否則降低開關頻率),可能輸入電流不能跟蹤輸入電壓,造成輸入電流的THD加大。
??5. 求需要的電感量
??為保證電流連續,Boost電感應當大于
??
??其中: ,k=0.15~0.2。
??6. 利用AP法選擇磁芯尺寸
??根據電磁感應定律,磁芯有效截面積
??
??如果電感是線性的,有
??
??因為Boost電感直流分量很大,磁芯損耗小于銅損耗,飽和磁通密度限制最大值。為保證在最大輸入電流時磁芯不飽和,應當有
??
??因此,面積乘積
??
??其中kw=0.3~0.5窗口填充系數,也稱為窗口利用系數。B《B/(1+k)。由此選擇磁芯。
??輸出功率在1kW以上,一般采用氣隙磁芯。因環形磁粉芯價格高,且加工困難,成本高。但是氣隙磁芯在氣隙附近邊緣磁通穿過線圈,造成附加損耗,這在工藝上應當注意的。
??7. 計算匝數
??
??8. 計算導線尺寸(略)
??臨界連續Boost電感設計
??1. 臨界連續特征
??Boost功率開關零電流導通,電感電流線性上升。當峰值電流達到跟蹤的參考電流(正弦波)時開關關斷,電感電流線性下降。當電感電流下降到零時,開關再次導通。如果完全跟蹤正弦波,根據電磁感應定律有
??
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