文档介绍：电子镇流器PFC电感计算详解通常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: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,~。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××=。输出电压可以选择390~410V。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(1)其中:;-最低输入电压;η-Boost级效率,通常在95%以上。决定工作频率由功率器件,效率和功率等级等因素决定。,功率管为MOSFET,开关频率70~100kHz。,所以(2)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。求需要的电感量为保证电流连续,Boost电感应当大于(3)其中:,k=~。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(4)如果电感是线性的,有(5a)因为Boost电感直流分量很大,磁芯损耗小于铜损耗,饱和磁通密度限制最大值。为保证在最大输入电流时磁芯不饱和,应当有(5b)磁芯窗口面积因此,面积乘积(6)其中kw=~,也称为窗口利用系数。B<B/(1+k)。由此选择磁芯。输出功率在1kW以上,一般采用气隙磁芯。因环形磁粉芯价格高,且加工困难,成本高。但是气隙磁芯在气隙附近边缘磁通穿过线圈,造成附加损耗,这在工艺上应当注意的。计算匝数(7)计算导线尺寸(略)临界连续Boost电感设计临界连续特征Boost功率开关零电流导通,电感电流线性上升。当峰值电流达到跟踪的参考电流(正弦波)时开关关断,电感电流线性下降。当电感电流下降到零时,开关再次导通。如果完全跟踪正弦波,根据电磁感应定律有即(8)或(9)其中:Ui、Ii为输入电压和电流有效值。在一定输入电压和输入功率时,Ton是常数。当输出功率和电感一定时,导通时间Ton与输入电压Ui的平方成反比。确定输出电压电感的导通伏秒应当等于截止时伏秒:则(10)开关周期为(11)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(12)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,=,如果输入电压在±20%范围变化,最低输入电压为220×,输出电压为Uo=×220×=383V。周期为10/=,频