PFC电感计算利器

电感的导通伏秒应当等于截止时伏秒： UipTon (Uo Uip)ToF 则

ToF

开关周期为

UipUo Uip

Ton (10)

T Tof Ton

Uip UoTon

(11) 1 Ton Ton

U U Uo Uip1 Uipoip o

可见，输出电压Uo一定大于输入电压Uip，如果输出电压接近输入电压，在输入电压峰值附

近截止时间远大于导通时间，开关周期很长，即频率很低。

如果首先决定最低输入电压（Uimin）对应的导通时间为TonL，最高输入电压(Uimax)的导通时间为

Uimax

Tonh TonL U

imin (12)

2

根据式（11）和（12）可以得到开关周期（频率）与不同电压比的关系。

例如，假定导通时间为10μs，1.414Uimin/ Uo=0.65，如果输入电压在±20%范围变化，最低输入电压为220×0.8，输出电压为Uo =1.414×220×0.8/0.65＝383V。周期为10/0.35=28.57μs，频率为35kHz。在15°时，周期为12μs,相当于开关频率为83kHz。在最高输入电压时，由式（12）得到最高电压导通时间Tonh＝(0.8/1.2)2×TonL＝4.444μs，在峰值时的开关周期为T＝Tonh/(1-1.414×1.2×220/383)＝176μs，相当于开关频率为5.66kHz。

如果我们。输出电压提高到410V，最低输入电压时开关周期为25.45μs，开关频率为39.3kHz。15°时为11.864μs,开关周期为84.5kHz。输入最高电压峰值时，周期为49.2μs,开关频率为20.3kHz。频率变化范围大为减少。即使在输入电压过零处，截止时间趋近零，开关频率约为100kHz。最高频率约为最低频率只有5倍。而在383V输出电压时，却为18倍。

通过以上计算可以看到，提高输出电压，开关频率变化范围小，有利于输出滤波。但是功率管和整流二极管要更高的电压定额，导通损耗和开关损耗增加。因此，220V±20%交流输入，一般选择输出电压为410V左右。110V±20%交流输入，输出电压选择210V。 3. 最大峰值电流

最大输入电流

Iimax

PoUimin

电感中最大峰值电流是峰值电流的1倍 Ipmax 22Iimax

22P0

（13）

Uimi n

4. 决定电感量

为避免音频噪声，在输入电压范围内，开关频率应在20kHz以上。从以上分析可知，在最高输入电压峰值时，开关频率最低。故假定在最高输入电压峰值的开关周期为50μs.