PFC电感计算利器

PFC电感计算

通常Boost功率电路的PFC有三种工作模式：连续、临界连续和断续模式。控制方式是输入电流跟踪输入电压。连续模式有峰值电流控制，平均电流控制和滞环控制等。

连续模式的基本关系： 1. 确定输出电压Uo

输入电网电压一般都有一定的变化范围（Uin±Δ%），为了输入电流很好地跟踪输入电压，Boost级的输出电压应当高于输入最高电压的峰值，但因为功率耐压由输出电压决定，输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。例如，输入电压220V，50Hz交流电，变化范围是额定值的20%(Δ=20)，最高峰值电压是220×1.2×1.414=373.45V。输出电压可以选择390~410V。

2. 决定最大输入电流

电感应当在最大电流时避免饱和。最大交流输入电流发生在输入电压最低，同时输出功率最大时

Iimax

PoUimin

(1)

其中：Po UoIo；Uimin Uin(100 )% －最低输入电压；η－Boost级效率，通常在95%以上。

3. 决定工作频率

由功率器件，效率和功率等级等因素决定。例如输出功率1.5kW，功率管为MOSFET，开关频率70~100kHz。

4. 决定最低输入电压峰值时最大占空度

因为连续模式Boost变换器输出Uo与输入Uin关系为Uo Ui/(1 D)，所以 Dpmax

Uo 2Uimim

(2)

Uo

从上式可见，如果Uo选取较低，在最高输入电压峰值时对应的占空度非常小，由于功率开关的开关时间限制（否则降低开关频率），可能输入电流不能跟踪输入电压，造成输入电流的THD加大。 5. 求需要的电感量

为保证电流连续，Boost电感应当大于

L

2UiminDpmax

If

(3)

其中： I 2k2Iimax,k=0.15~0.2。 6. 利用AP法选择磁芯尺寸

根据电磁感应定律，磁芯有效截面积

Ae

2UiminDpmax2UiminTonmax

(4)

N BfN B