电源设计中的PFC电感量该如何考虑?

发布时间:2021-09-13 阅读量:1120 来源: 我爱方案网 作者: 我爱方案网整理

在我们学习过程中,对于很多工程师来说开关电源PFC电感的计算比较懵,其实临界模式PFC电感量计算真的非常简单。


今天我对临界模式下的PFC做了一下简单的推导,我觉得比反激正激变压器要更好更容易计算,也更好理解。


好了我们一起进入正题


我们要计算就得找切入点,我们都知道升压PFC我们计算都是在最低输入交流电压下,电压波峰时来计算。


79.png


磁通密度公式


80.png


下面我们再来证明第1点是否正确,对于第1点的证明稍微复杂一点,不过不要紧我们一步步来。


PFC的最低开关频率实际上是由电感来决定的。


81.png


我们假设一个PFC开关电源输入电压Vin为Vac,在开关MOSVT1导通时,PFC升压电感T两端的电压是Von,当开关MOSVT1关断时电感T两端的电压是Voff,输出电压为Vo,波峰处的峰值电流为Ipk(关于在额定负载下Ipk只要输入电压固定了Ipk就固定了)。


82.png


1、在这个点(最低输入电压波峰处)计算既有特殊性(频率最低)容易计算。


2、在这个点(最低输入电压波峰处)又是磁芯的磁通密度最大的时候这样算出来能保证整个范围不饱和。


所以我们在最低输入电压下的波峰位置来计算PFC电感是最方便的。


建议上面的推导过程的这2点,只要知道结构就行没必要太纠结,直接在这个点计算电感量就好了。


我们下面开始计算PFC电感的电感量


83.png

84.png


首先计算出


Ipk,功率/电压乘以根号下2就是工频峰值电流


D,就是Boost的占空比一样的方法


Ton


当然还有自己预设最低工作频率fs_min


下面直接根据功率的公式,再引入电感量来列出公式


Pin=Vin_min*I


我们在I中引入电感的参数


由于是CRM模式所以工频峰值电流刚好就是高频峰值电流的一半


Ip=2*Ipk


Ipk=Ip/2


85.png


然后计算有效值电流


然后再根据功率计算公式


功率=有效值电压*有效值电流


化简得到


86.png


至此,临界模式下的PFC电感量的计算公式已经出炉。


相关资讯
时钟芯片的作用:统筹时钟生成与同步!

在任何数字电子系统中,时钟信号都扮演着“心脏起搏器”的角色。

RTC晶振PCB设计的核心要点

RTC晶振与普通32.768kHz晶振的PCB设计要点基本一致,其核心均在于通过优化布线以降低杂散电容、确保频率精度,并依托合理的布局规划最大限度屏蔽来自板上其他信号源的电磁干扰。

不同应用场景中的晶振分类知识合集1

按晶振的功能和实现技术的不同,分为温度补偿晶振(TCXO)、压控晶振(VCXO)、恒温晶振(OCXO)。

晶振分频原理:数字电路的周期性计数实现频率转换!

为了在性能与功耗之间取得最佳平衡,需要根据具体应用场景,对基准时钟进行相应的分频、倍频或转换处理,从而为各模块提供适宜的时钟信号。此时,分频技术就成为连接晶振基准频率与系统需求的关键,通过数字电路将晶振原始频率按固定比例降低,输出符合要求的低频时钟信号。

RTC时钟芯片的电路工作原理与解析

RTC芯片是一种专门用于精准计时、掉电续时的专用集成电路,其核心功能是提供精准、稳定的时间信息(包括秒、分、时、日、月、周、年),并能在主电源断电后依靠备用电池继续保持计时,从而确保时间持续不间断。