大功率pfc電感計算

1、PFC電感計算通常Boost功率電路的PFC有三種工作模式：連續(xù)、臨界連續(xù)和斷續(xù)模式。控制方式是輸入電流跟蹤輸入電壓。連續(xù)模式有峰值電流控制，平均電流控制和滯環(huán)控制等。連續(xù)模式的基本關(guān)系：1.確定輸出電壓Uo輸入電網(wǎng)電壓一般都有一定的變化范圍（UinΔ%），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22

2、0V，50Hz交流電，變化范圍是額定值的20%(Δ=20)，最高峰值電壓是2201.21.414=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(fā)生在輸入電壓最低，同時輸出功率最大時(1)?minmaxioiUPI?其中：；－最低輸入電壓；η－Boost級效率，通常oooIUP?)%100(min???iniUU在95%以上。3.決定工作頻率由功率器件，效率和功率等級

3、等因素決定。例如輸出功率1.5kW，功率管為MOSFET，開關(guān)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(xù)模式Boost變換器輸出Uo與輸入Uin關(guān)系為，所以)1(DUUio??(2)oimimopUUUD2max??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(guān)的開關(guān)時間限制（否則降低開關(guān)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

4、電流連續(xù)，Boost電感應當大于(3)IfDULpi??maxmin2其中：k=0.15~0.2。max22iIkI??6.利用AP法選擇磁芯尺寸根據(jù)電磁感應定律，磁芯有效截面積(4)BfNDUBNTUApionie????maxminmaxmin222.確定輸出電壓確定輸出電壓電感的導通伏秒應當?shù)扔诮刂箷r伏秒：oFipoonipTUUTU)(??則(10)onipoipoFTUUUT??開關(guān)周期為(11)oipononipooonip

5、oiponofUUTTUUUTUUUTTT?????????????????11可見，輸出電壓Uo一定大于輸入電壓Uip，如果輸出電壓接近輸入電壓，在輸入電壓峰值附近截止時間遠大于導通時間，開關(guān)周期很長，即頻率很低。如果首先決定最低輸入電壓（Uimin）對應的導通時間為TonL，最高輸入電壓(Uimax)的導通時間為(12)2minmax?????????iionLonhUUTT根據(jù)式（11）和（12）可以得到開關(guān)周期（頻率）與不同電壓

6、比的關(guān)系。例如，假定導通時間為10μs，1.414UiminUo=0.65，如果輸入電壓在20%范圍變化，最低輸入電壓為2200.8，輸出電壓為Uo=1.4142200.80.65＝383V。周期為100.35=28.57μs，頻率為35kHz。在15時，周期為12μs相當于開關(guān)頻率為83kHz。在最高輸入電壓時，由式（12）得到最高電壓導通時間Tonh＝(0.81.2)2TonL＝4.444μs，在峰值時的開關(guān)周期為T＝Tonh(11

7、.4141.2220383)＝176μs，相當于開關(guān)頻率為5.66kHz。如果我們。輸出電壓提高到410V，最低輸入電壓時開關(guān)周期為25.45μs，開關(guān)頻率為39.3kHz。15時為11.864μs開關(guān)周期為84.5kHz。輸入最高電壓峰值時，周期為49.2μs開關(guān)頻率為20.3kHz。頻率變化范圍大為減少。即使在輸入電壓過零處，截止時間趨近零，開關(guān)頻率約為100kHz。最高頻率約為最低頻率只有5倍。而在383V輸出電壓時，卻為18倍。