適合大功率的CCM模式APFC電路設計
H=0.4×3.14×N×I/Le
我們得到的限制條件是:0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le100
由于100Oe時,磁導率只有初始值的42%,所以我們要對上式中的Al乘上這個系數。那么帶入相關的參數L=709uH,I=11.94A,我們有:
0.4×3.14×SQRT(709E-6/(0.42×Al))×11.94/Le100,簡化后得到:
0.616/(Le×SQRT(Al))100
注意:上式中,Le的單位是:cm,Al的單位是:H/(N×N)
現在,我們可以把磁芯參數帶入計算了。
選擇一個:
A60-572A,Le=14.3cm,Al=140nH/(N×N),Ae=2.889平方厘米,帶入后得到:115100
顯然磁芯不合適,再選擇一個更大的:
A60-640,Le=16.4cm,Al=144nH/(N×N),Ae=3.53平方厘米,計算得到:99100,不等式滿足。磁芯選定。
然后,根據99=0.4×3.14×N×I/Le計算得到N=108圈
有時,沒有合適的單個磁芯,可以用兩個磁芯疊加起來使用。
假如我們選擇另一種材質的磁芯,選擇磁導率在直流磁場下衰落比較小的高磁通粉芯,我們來看看計算結果如何。
我們選用初始磁導率μ0=60的FeNi50粉芯,那么可以從圖中看到,當磁場強度為100Oe時,磁導率還有原來的65%,而當磁場強度為100Oe時,磁感應強度為0.65T,遠未到飽和點。我們可以設計最大磁場強度定為100Oe。
那么根據
L=N×N×Al
H=0.4×3.14×N×I/Le
我們得到的限制條件是:0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le100
由于100Oe時,磁導率只有初始值的65%,所以我們要對上式中的Al乘上這個系數。那么帶入相關的參數L=709uH,I=11.94A,我們有:
0.4×3.14×SQRT(709E-6/(0.65×Al))×11.94/Le100,簡化后得到:
0.495/(Le×SQRT(Al))100
注意:上式中,Le的單位是:cm,Al的單位是:H/(N×N)
現在,我們可以把磁芯參數帶入計算了。
選擇一個:
H60-572A,Le=14.3cm,Al=140nH/(N×N),Ae=2.889平方厘米,帶入后得到:92.5100
顯然這個磁芯是可以的。
然后,根據92.5=0.4×3.14×N×I/Le計算得到N=88圈 假如用鐵氧體磁芯來設計PFC升壓電感呢?因為鐵氧體的規(guī)格眾多,所以,這時候用AP法來初步計算一下倒是很方便哦:
AP=(L×I×I×100)/(B×Ko×Kj))^1.14
=(709E-6×11.94×11.94×100/(0.25×0.75×5))^1.14
=15cm^4
上式中,B是工作磁感應強度最大值,Ko是窗口利用率,取0.75,Kj是電流密度,取的是5A/平方毫米,后面^1.14表示1.14次方。此公式見蔡宣三的《開關電源設計》一書。
經過選擇,我們可以選擇某公司EE55B鐵氧體磁芯:Ae=4.22cm^2,Aw=3.85cm^2
4.22×3.85=16.25>15
![](https://webstorage.eepw.com.cn/images/display/reg.jpg)
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