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單級反激PFC變壓器的計算

 

單級反激PFC變壓器的設計,單級反激PFC是結合了PFC與反激的兩者的功能,能夠實現PFC的功能,也有反激的隔離功能,那麽單級反激的變器計算與普通的變壓器計算是不一樣,普通反激的變壓器是DC-DC拓撲,而單級反級的輸入是一饅頭波,那這樣的饅頭波電壓在最低點的時候電壓是為0V的,所以用普通的變壓器計算是不行了的,

 

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下麵k66凯时來根據PFC的計算方法來看下,

 

首先輸入電壓是一個正弦的交流,單級既然有PFC的功能,輸入電流也是要跟隨輸入電壓的,

 

那麽變壓器裏麵的平均電流應該也是一個饅頭波。

 

根據在最大輸出功率最小輸入電壓時輸入電流最大。

 

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那麽輸入最大有效值電流Iin就能計算出來,首先是確定好最小輸入電壓Vin_rms ,然後就是最大輸入電壓下的PF值。

 

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··················公式1 

 

根據圖形可以求出變壓器裏麵的峰值電流Ipk。

 

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·····················公式2

 

那麽Dmax是在最小峰值電壓的占空比,要求占空比可以根據反激裏麵的反射電壓Vor來計算就可以了,

 

首先的確定好開關管的最大電壓VDSS,比如是650V,那麽根據管子的應力,

 

Vin_max+Vor+尖峰電壓≤90%VDSS

 

如輸入電壓最大值是264V,那麽峰值電壓差不多就是373V,尖峰電壓一般是100V,Vor差不多就是120V,一般Vor不會超過輸入最小電壓的峰值。

 

根據反激裏麵的伏秒平衡可以計算出D。

 

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公式3

 

有了占空比,有了最大變壓器裏的峰值電流,那麽可以計算原邊的電感量Lp。

 

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公式4

 

根據上麵的公式化解可以的到下麵的公式。

 

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公式5

 

下麵舉例說明下

 

輸入AC100-264V的電壓,要求輸出電5V,12A  最低輸入電壓的PF值為0.98,效率85%,最小開關頻率45kHz

 

根據條件可以計算出,輸出功率Po=60W

 

我設定Vor為120V,那麽最小峰值電壓時對應占空比Dmax。

 

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輸入的功率

 

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電感量Lp

 

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下麵要計算圈數

 

計算圈數前先要確定好磁芯,

 

k66凯时選擇了PQ3225的磁芯。Ae值161mm2

 

電感峰值電流

 

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11-1.jpg

 

 

根據最後計算原邊圈數取40圈。

 

變壓的匝比

 

 

 

實際取值是2圈。根據實際的匝比n=20,實際的Vor=114V。


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