開關(guān)電源臨界模式下的PFC電感量推導(dǎo)
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(dǎo)，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(fù)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(dǎo)通時，PFC升壓電感T兩端的電壓是Von，當(dāng)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(dǎo)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(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。
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(dǎo)，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(fù)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(dǎo)通時，PFC升壓電感T兩端的電壓是Von，當(dāng)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(dǎo)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(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(xué)習(xí)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
-
開關(guān)電源
+關(guān)注
關(guān)注
6568文章
8771瀏覽量
498237
發(fā)布評論請先 登錄
相關(guān)推薦
熱點推薦
反激開關(guān)電源CCM和DCM模式波形分析
CCM (ContinuousConduction Mode)連續(xù)導(dǎo)通模式，即一個開關(guān)周期內(nèi)，電感電流不會到0A。這些拓撲還可工作在BCM(Boundary Conduction Mode)臨
開關(guān)電源布局原則
盡可能多的線路電感影響，給內(nèi)部IC線路一個更干凈的電壓源。開關(guān)電源一些設(shè)計需要使用前饋電容器從輸出端連接到反饋引腳，通常是為了穩(wěn)定性的原因。在這種情況下，它的位置也應(yīng)該盡量靠近IC。使用表貼電容還會減少
發(fā)表于 01-15 06:16
什么是常見的開關(guān)電源的PFC模塊與LLC模塊
直流電。它的工作方式非?！敖z滑”?？偨Y(jié)與關(guān)聯(lián)
在一個典型的開關(guān)電源系統(tǒng)中（例如電腦服務(wù)器電源、大功率充電器、電視電源等），PFC模塊和LLC模塊的協(xié)作流程如下：
交流輸入→ 整流橋 →
發(fā)表于 11-21 08:37
【「開關(guān)電源控制環(huán)路設(shè)計：Christophe Basso 的實戰(zhàn)秘籍」閱讀體驗】+讀后感
控制下的降壓變換器
電壓模式控制下的正激變換器
各種控制方案中的LLC變換器
閱讀這本書的過程中，我不僅學(xué)習(xí)到了很多專業(yè)知識，還掌握了一些實用的設(shè)計方法和技巧。它讓我對開關(guān)電源控制環(huán)路
發(fā)表于 08-12 18:24
【「開關(guān)電源控制環(huán)路設(shè)計：Christophe Basso 的實戰(zhàn)秘籍」閱讀體驗】+ 開篇
電源工程師研發(fā)筆記，
開關(guān)電源控制環(huán)路設(shè)計，
作者：克里斯多夫.巴索
譯者：文天祥王牡丹
機械工程出版社
環(huán)路控制介紹了功率變換器，
之前從維修的角度理解開關(guān)電源的原理，
通過這本書，從計算
發(fā)表于 08-03 14:33
精通開關(guān)電源設(shè)計筆記
/（ IL ×LμH）→IL ×LμH＝Et/r→LμH＝Et/（r* IL）都是由電感的電壓公式推導(dǎo)出來r選值一般0.4比較合適，具體見 P53電流紋波率r＝ΔI/ IL＝2IAC/IDC 在臨界導(dǎo)通
發(fā)表于 06-19 16:13
開關(guān)電源功率變換器拓撲與設(shè)計
詳細講解開關(guān)電源功率變換器的各種拓撲電路，通過實例詳細講解。
共分為12章，包括功率變換器的主要拓撲介紹和工程設(shè)計指南兩大部分內(nèi)容。其中，拓撲部分主要包括正激、反激、對稱驅(qū)動橋式、隔離Boost
發(fā)表于 05-19 16:26
高輸出電流情況下，Buck電感電流是應(yīng)該工作在連續(xù)模式還是臨界斷續(xù)模式？
？Buck電感的體積是由其電感值和峰值電流乘積決定。顯然電感電流的紋波Idelta大小決定電感值大小，紋波越小，電感值越大。假設(shè)Buck
發(fā)表于 05-18 13:50
基礎(chǔ)篇-開關(guān)電源的同步與非同步
同步開關(guān)電源和異步開關(guān)電源之前，我們首先來回顧一下傳統(tǒng)的開關(guān)電源，工作工程見下：
當(dāng)Q1打開，Q2關(guān)閉，Vsw為高，IQ1增加，IQ2為零，電感
發(fā)表于 04-17 11:49
【開關(guān)電源】PFC電路的作用及其原理
作輔助電源，而且其輸出直流電壓紋波很小。
3.PFC電路基本結(jié)構(gòu)和工作原理
3.1 容性負載對供電電壓以及電流的影響開關(guān)電源都是利用整流電路后的一個大電容進行濾波的，這使得電路的負載特性為容性，由于
發(fā)表于 04-09 11:35
【0 積分下載】開關(guān)電源設(shè)計實戰(zhàn)秘籍！
的,其輸入端直接將交流電整流變成直流電,再在高頻震蕩電路的作用下，用開關(guān)管控制電流的通斷，形成高頻脈沖電流。在電感(高頻變壓器)的幫助下，輸出穩(wěn)定的低壓直流電。由于變壓器的磁芯大小與
發(fā)表于 03-26 14:18
如何為開關(guān)電源選擇合適的電感
行區(qū)分。大多數(shù)情況下，電感工作在“線性區(qū)”，此時電感值為一常數(shù)，不隨著端電壓與電流而變化。但是，開關(guān)電源存在一個不可忽視的問題，即電感的繞線
發(fā)表于 03-26 14:07
【開關(guān)電源四】電源拓撲之Cuk、Sepic、Zeta
導(dǎo)通和開關(guān)關(guān)斷階段的電流變化量是相等的，于是，針對左側(cè)電感L而言：部分內(nèi)容截取......純分享貼，有需要完整版可以直接下載附件獲取資料！
（如果內(nèi)容有幫助可以關(guān)注、點贊、評論支持一下
發(fā)表于 03-20 11:15
開關(guān)電源設(shè)計指南（完整版）
和電感設(shè)計、功率驅(qū)動電路、反饋補償參數(shù)的設(shè)計、保護電路。對減少開關(guān)電源損耗的先進技術(shù)，如同步整流技術(shù)、無損吸收電路、波形整形技術(shù)，也作了深入的介紹。另外，通過大量實例，介紹了開關(guān)電源的設(shè)計方法，還介紹
發(fā)表于 03-17 14:18
電源經(jīng)典文檔-精通開關(guān)電源設(shè)計
損耗、PCB布線技術(shù)、三種主要拓撲電壓/電流模式下控制環(huán)穩(wěn)定性以及開關(guān)電源電磁干擾(EMI)控制及測量的理論和實踐等。
（如果內(nèi)容有幫助可以關(guān)注、點贊、評論支持一下哦~）
獲取完整文檔
發(fā)表于 03-17 14:15
工商網(wǎng)監(jiān)
評論