PFC电感设计
经典PFC电感设计
经典PFC电感设计经典PFC（功率因数修正技术）是一种广泛应用于交流-直流电源和其他电力设备中的电力电子设计技术。
通过使用PFC电感，可以提高系统的功率因数，减少对电网的污染，提高能源利用率和系统效率。
本文将详细介绍PFC电感的设计原理、参数选择和设计要点。
一、设计原理PFC电感用于交流-直流电源中，主要用于升压电路和整流电路之间，用于储存电能和平滑电流。
在PFC电感的设计中，主要考虑两个因素：电感的大小和电感的漏感。
1.电感的大小电感的大小决定了能够存储的电能量。
在PFC电感中，通过存储电能可以提高系统的功率因数。
当输入电压为正弦波时，PFC电感会将准直的电流提供给负载。
电感的大小越大，储存的电能越多，功率因数修正效果越好。
2.电感的漏感电感的漏感是指电流通过线圈时产生的磁场，但未传输到负载的部分。
漏感会导致能量损失和系统效率的降低。
因此，在设计PFC电感时，需要减小漏感的影响，提高系统的效率。
二、参数选择在设计PFC电感时，需要选择合适的参数值，包括电感值、电感电流、电感漏感和磁芯材料等。
1.电感值电感值的选择需要根据具体的应用需求和系统规格来确定。
较大的电感值可以提高功率因数修正效果，但也会增大电感的体积和成本。
因此，需要进行合理的权衡和选择。
2.电感电流电感电流是指通过电感的最大有效电流。
电感电流的选择需要根据系统的负载电流和设计的安全裕量来确定。
过大的电感电流可能导致电感过热和损坏，而过小的电感电流可能无法满足系统的需求。
3.电感漏感电感漏感的选择需要在满足系统要求的前提下尽可能减小，以提高系统的效率和能源利用率。
通过合理的线圈设计和磁芯材料选择，可以减小电感的漏感。
4.磁芯材料磁芯材料的选择对于电感的性能和效率有重要影响。
常用的磁芯材料包括磁性软铁、铁氧体和钕铁硼等。
根据具体的应用需求和频率要求，选择合适的磁芯材料可以提高电感的性能和效率。
三、设计要点在PFC电感的设计中1.电感的布局：合理的线圈布局和结构设计可以减小电感的漏感，提高系统的效率。
PFC电感计算
(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，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。
（16）
其中：N－电感线圈匝数；Ae－磁芯有效截面积；Bm<Bs（100）－最大磁通密度，为减少损耗，选择饱和磁感应的70%。
整个窗口铜的截面积
或（17）
将式（17）代入（16），整理得到
（18）
用AP法选择磁芯尺寸。
6.计算线圈匝数
7.线圈导线截面积
例：输入220V±20%，输出功率200W，采用临界连续。假定效率为0.95.
(3)
其中：,k=0.15~0.2。
PFC电感计算
PFC电感计算PFC 电感计算通常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： 1. 确定输出电压U o输入电网电压一般都有一定的变化范围（U in ±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，输出电压一般是输入最高峰值电压的1.05~1.1倍。
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220×1.2×1.414=373.45V 。
输出电压可以选择390~410V 。
2. 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ηmin max i o i U P I =(1)其中：oo oI U P =；)%100(min∆-=in i U U－最低输入电压；η－Boost 级效率，通常在95%以上。
3. 决定工作频率由功率器件，效率和功率等级等因素决定。
例如输出功率1.5kW ，功率管为MOSFET ，开关频率70~100kHz 。
4. 决定最低输入电压峰值时最大占空度因为连续模式Boost 变换器输出U o 与输入U in 关系为)1/(D U Ui o-=，所以oimimo p U U U D 2max -=(2)从上式可见，如果U o 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。
5. 求需要的电感量为保证电流连续，Boost 电感应当大于 IfD U L p i ∆=maxmin 2(3) 其中：max22i I kI =∆,k =0.15~0.2。
PFC电感及匝数计算
PFC电感及匝数计算PFC（Power Factor Correction）电感是一种用于改善电路功率因数的电感元件。
功率因数是指电路中有用功率与总功率之间的比值，用来描述电路对电源的有效利用程度。
在实际应用中，为了更好地利用电能并减少能源浪费，需要通过PFC电感来改善电路的功率因数。
首先，需要计算所需的电感值。
电感的单位是亨利（H），可以通过下式计算得出：L=(V×(1-PF))/(2×π×f×I)其中，L为所需的电感值，V为电路的工作电压，PF为所需的功率因数，f为电路的工作频率，I为电路的额定电流。
接下来，需要计算所需的匝数。
匝数是衡量电感元件的绕组数量，对电感值和电路的特性有很大的影响。
匝数的计算可以通过下面的公式完成：N=√(L×R/μ0)其中，N为所需的匝数，L为所需的电感值，R为电感线圈的半径，μ0为真空磁导率（约等于4π×10^-7H/m）。
然后，根据计算结果选择合适的电感元件。
电感元件的参数主要包括电感值、匝数、额定电流和最大电流等。
根据实际应用的需求，可以选择合适的电感元件。
最后，需要进行实验验证。
将选择好的电感元件连接到电路中，观察电路的功率因数是否得到改善。
可以使用电能表等仪器来测量电路的功率因数，分析实验结果是否符合设计要求。
需要注意的是，PFC电感的设计和计算需要考虑到电路的具体要求和应用环境。
不同的应用场景可能需要不同的电感参数，因此需要根据实际情况进行调整和优化。
在PFC电感的设计和计算过程中，还需要考虑到电感的损耗、温升和安全性等因素。
如果电感工作在高电流、高频率或高温环境下，需要选择适合的材料和结构来确保电感的稳定性和可靠性。
总之，PFC电感的设计和计算是一个复杂而重要的工作，需要考虑多个因素并进行实验验证。
通过合理选择电感参数，可以改善电路的功率因数，提高能源利用效率，减少能源浪费，从而实现节能和环保的目标。
电源设计之PFC电感计算
电源设计之PFC电感计算PFC（Power Factor Correction）电感是电源设计中非常重要的一个部分。
它用于提高电源的功率因数，减小谐波产生以及减小对电网的负担。
在PFC电感的设计中，需要考虑一些关键因素，如电流、功率因数和电感值等。
接下来将详细介绍PFC电感的计算方法。
PFC电感的计算通常分为两步：选择合适的电感值和计算电感的尺寸。
首先，选择合适的电感值。
电感的值决定了电流的波形和谐波成分。
对于PFC电源，一般采用谐振电流型的PFC，即电流波形为三角波。
在三角波的情况下，谐波成分比较低，可以满足电网对谐波的限制要求。
因此，可以基于谐振电流型的PFC电感进行设计。
为了选择合适的电感值，需要提前确定一些参数，如输入电压、输出功率和开关频率等。
其中，开关频率是一个重要的参数，它决定了电感的尺寸以及其他参数的选择范围。
一般选择的开关频率为50kHz到200kHz之间。
选择合适的电感值需要满足以下几个条件：1. 确定输入电压和输出功率，计算所需的输入电流（Iin）。
2.选择合适的谐波限制（THD），一般要求小于5%。
3.计算电感（L）的值，可以使用以下公式进行计算：L = (Vin × (1 - THD/100))/(Iin × f)其中，Vin表示输入电压，THD为谐波限制，Iin为输入电流，f为开关频率。
选择合适的电感值后，接下来需要计算电感的尺寸。
电感的尺寸计算需要考虑的因素有一下几个：1. 电流密度：根据电流密度选择合适的线径，一般为3-6A/mm22. 最大电流（Imax）：根据电流密度和输入电流计算最大电流，Im ax = (Iin × (1 + THD/100))/(1 - D)其中，D为占空比。
3. 线圈长度（Lc）：根据最大电流和线径计算线圈长度，Lc =Imax/(J × B)其中，J为电感线径的电流密度，B为线圈填充因子，一般取0.4-0.6之间。
PFC电感设计范文
PFC电感设计范文电感是一种被广泛应用于电子设备中的电子元件，常用于滤波、稳压、振荡等电路中。
PFC电感是一种用于功率因数校正（Power Factor Correction，简称PFC）的电感。
在本文中，我们将探讨PFC电感的设计原理、特性以及应用。
首先，我们来了解一下什么是功率因数校正。
功率因数是指电路中有用功率与视在功率的比值，它是衡量电路负载对电源的利用效率的指标。
当负载电路存在感性或容性元件时，会导致功率因数变低，从而引起电网的能量浪费和电网压力升高。
为了提高电网的能量利用效率，降低电网的压力，需要使用功率因数校正电路来提高功率因数。
1.电感值的选择：电感值的选择需要根据具体的PFC电路要求来确定，一般来说，电感值越大，能量储存越多，但同时也会增加电路的体积和成本。
因此，需要平衡电感值和电路要求之间的关系，选择合适的电感值。
2.电感材料的选择：电感材料的选择直接影响了电感的性能。
常见的电感材料有铁氧体、铁氟龙等，不同材料具有不同的特性，如磁导率、损耗等。
在选择电感材料时，需要考虑其磁导率高、损耗低、工作稳定等因素。
3.线圈匝数的确定：线圈匝数是影响电感的重要因素，它决定了电感的电感值和电流特性。
线圈匝数的确定需要根据电路的电流大小、工作频率等参数来计算和选择，目的是使电感能够满足电路的要求。
4.温升和损耗的估算：PFC电感在工作过程中会产生一定的温升和损耗，这会对电感的性能和寿命产生影响。
因此，需要对PFC电感的温升和损耗进行合理的估算和评估，以确保电感能够正常工作并具有较长的寿命。
最后，我们来介绍一下PFC电感的应用领域。
PFC电感主要用于功率因数校正电路中，常见的应用领域有家用电器、工业电源、LED驱动器等。
PFC电路的应用可以提高电路的效率和功率因数，减少能量的浪费和电网的压力，从而达到节能和减少环境污染的目的。
综上所述，PFC电感是PFC电路中的关键元件，它的设计和选择对于PFC电路的性能和效果具有重要影响。
大功率PFC电感计算
大功率PFC电感计算
利用大功率PFC（整流器电力因素补偿）电路是一种有效的解决方案，可以有效的改善电源的功率因素，并且可以提高电源的性能和质量。
大功
率PFC的电路具有显著的改善电源效率的效果，但在其中有个关键的组件：电感，电感是大功率PFC电路的重要组件，它起到一个调节电流和电压的
作用。
在大功率PFC电路中，电感的设计决定着电路的效果，电感的尺寸
和结构决定着电路性能的质量，而电感的选择决定着电路的可靠性和耐久性。
因此，选择合适的电感对大功率PFC电路的性能有着关键性的作用。
在基于负荷状态的功率因素计算中，电感的介电常数和电感阻抗的计
算公式如下：
介电常数：Lcore=Vout*Tload/Ipk
阻抗：X=2*pi*fcore*Lcore
其中，Vout是电路的输出电压；Tload是最大负载电流的周期；Ipk
是最大负载电流；fcore是电感的核心频率。
基于功率因素的计算：
介电常数：Lcore=Vin*Tload*Cosθ/Iload
阻抗：Xc=2*pi*f*Lcore
其中，Vin是输入电压；Tload是最大负载电流的周期，其值可以通
过实测。
PFC电感计算范文
PFC电感计算范文PFC电感计算是在功率因数校正（Power Factor Correction，简称PFC）电路中用于设计合适的电感元件的重要步骤。
PFC电路旨在改善电源的功率因数，并且在许多电子设备和系统中都被广泛使用，以满足工业和市场对能源效率和质量的要求。
在设计PFC电感之前，需要明确以下几个方面的参数和要求：1.输入参数：包括输入电压、功率因数、额定功率等。
2.输出参数：包括输出电压、输出电流等。
3.频率范围：电源的输入频率范围。
4.容许的功率损耗和效率要求。
5.其他要求：如尺寸、重量、可靠性等。
接下来，我们将分别介绍常见的两种PFC电路设计方法：整流电感模式（BOOST）和反激电感模式（FLYBACK）。
1.整流电感模式（BOOST）：在整流电感模式中，输入电压经过整流电路后，通过加在电感上的电压脉动进行校正。
为了计算所需的电感值，我们需要先确定所需的校正电压值。
校正电压的选择应该尽量使得输出电压稳定，且在整个输入电压范围内都能工作。
假设我们需要设计一个整流电感PFC电路，输入电压范围为220V至240V，输出电压为400V，工作频率为50Hz。
根据这些参数，我们可以计算所需的电感值。
首先，我们需要确定所需的校正电压档次。
常见的校正电压档次为300V和400V。
由于输出电压为400V，我们选择400V的校正电压档次。
其次，计算校正电压值。
校正电压等于校正电压档次乘以输入电压范围的百分比。
在这个例子中，校正电压为400V乘以输入电压范围的百分比，即：校正电压=400V*（240V-220V）/240V=33.33V最后，计算电感值。
电感值的计算公式为：电感值=（输入电压范围*校正电压）/（输出电压*工作频率*2*π）代入所给的数值，我们可以得到：电感值=（240V-220V）*33.33V/（400V*50Hz*2*3.14）≈41.9mH因此，在这个例子中，我们需要一个大约41.9mH的电感元件来完成PFC电路的设计。
PFC电感计算
PFC电感计算PFC（Power Factor Correction）电感计算是为了提高电路的功率因数而进行的电感器的选取和设计。
在交流电路中，功率因数是衡量电路有功功率与视在功率之间关系的一个参数。
当电路的功率因数低于1时，会导致电能的浪费和电网的负荷问题，因此需要对电路进行功率因数校正。
首先是负载电流的频率。
根据电源的频率，可以从标称频率为50Hz或60Hz的电感器中进行选择。
对于高频应用，可以使用铁氧体材料制成的电感器。
其次是电感器的额定电压和额定电流。
根据负载电流及电路的工作电压，可以选择适当的额定电压和额定电流。
在实际应用中，一般选择额定电压为负载电压的1.1至1.5倍。
另外一个重要的参数是电感器的感值。
电感器的感值大小取决于目标功率因数，电压波形和电流波形。
在选择感值时，需要根据负载的功率因数进行计算。
常用的计算公式为：L = (P × (tan θ1 –tan θ2)) / (2π × f × U^2)其中，L为电感器的感值，P为有功功率，θ1为输入电压的相角，θ2为输出电压的相角，f为电路的工作频率，U为电路的工作电压。
在计算中，需要注意电感器的感值应该符合相关的电流的范围。
此外，还需要考虑一些其他的因素，如电感器的尺寸、内阻、损耗等。
电感器的尺寸应根据电路的空间限制来选择，一般情况下，尽量选择尺寸较小的电感器。
内阻和损耗方面，可以根据电感器的材料和制造工艺进行选择。
综上所述，PFC电感的计算需要考虑负载电流的频率、额定电压和额定电流、感值大小以及其他的因素。
在实际应用中，还需要根据具体的情况进行调整和优化。
通过合理选择和设计电感器，可以提高电路的功率因数，减少能量的浪费，并且对电网的负荷问题也有积极的影响。
PFC电感设计范文
PFC电感设计范文PFC电感（Power Factor Correction Inductor）是一种用于实现电源功率因数校正的组件。
在传统的电源系统中，由于负载对电源的影响，会导致功率因数的下降，从而影响能源的利用效率。
PFC电感的作用就是通过相应的设计和调整，使得电源系统的功率因数能够达到接近1的水平，从而提高系统的能量利用效率。
PFC电感的设计主要涉及到电感的参数选择、线圈结构设计等方面。
首先，需要选择合适的电感值。
通常情况下，PFC电感的参数选择需遵循两个基准：一是根据系统输入电流和输出电流的频率，选取一个适当的电感值，确保能够实现电源功率因数校正的要求；二是根据系统的输入电压和输出电压，确定合适的电感值，使得电源效率高、体积小、成本低。
其次，线圈结构设计也是PFC电感设计的重要部分。
线圈结构的设计涉及到导线的选择、线圈的层数和规格等方面。
导线的选择需考虑到其输电效率和耐高温性能，通常采用铜导线或铜合金导线。
线圈的层数和规格取决于电感值和电流密度。
为了提高电感器的效果，通常采用多层线圈结构，通过合适的设计使得电感器的电流分布均匀，并减小电感器内部或表面的电流浓度。
除了电感器的参数选择和线圈结构设计，还需要考虑电感器的尺寸和散热问题。
电感器的尺寸取决于系统的空间约束，通常采用小型化的设计。
而电感器的散热问题则需要根据系统的工作条件来确定，以保证电感器在长时间高负载工作时仍能正常工作。
可能需要使用散热片或者风扇等设备来进行散热。
此外，还需要注意到PFC电感的材料选择。
由于PFC电感工作在高频率下，需要选择一种具有较低损耗的磁性材料，以提高电感器的效率。
常用的材料有铁氧体、铁氧体磁粉等。
材料的选择还需要考虑到成本和可获得性。
综上所述，PFC电感设计需要根据系统的工作条件和要求，选择合适的电感值、线圈结构和材料，同时还需要考虑到尺寸和散热问题。
通过合理的设计和调整，可以实现电源功率因数校正，提高系统的能量利用效率。
PFC电感计算详解
PFC电感计算详解PFC（功率因数校正器）电感是用于提高电路功率因数的一种元件，其作用是通过改变电流与电压的相位关系，从而使功率因数接近1、在低功率因数的情况下，PFC电感能够减小电网对电路的负荷，降低系统电能损耗，提高功率利用效率。
首先，需要明确的是输入电压和频率。
输入电压直接影响PFC电感的绝缘等级和耐压能力，频率则决定了电感和电容的选择。
通常，电感可使用50Hz或60Hz的工频电源。
其次，需要确定的是负载功率。
负载功率的大小会影响PFC电感的额定电流和能量损耗。
对于大功率负载，通常会选择高感值和低电流的电感。
一般来说，功率因数越小，选择的电感感值越大。
然后，需要选择合适的PFC拓扑结构。
常见的PFC拓扑结构有单端整流器、双端整流器、两级整流器等。
不同的拓扑结构对电感参数的要求也有所不同。
例如，在单端整流器中，需要经过整流桥整流，可以选择较高的感值和电流等参数，而在双端整流器中，需要在两个输入端分别设计电感，电感参数相对较小。
此外，电流波形形状也是影响PFC电感选择的重要因素。
根据电流波形的不同，可以选择不同形状的电感。
常见的有二极管电感、C型电感、L型电感等。
其中，二极管电感适用于具有脉冲状负载的情况，C型电感适用于具有周期性脉冲的负载，而L型电感适用于具有低谐波以及稳态电流的情况。
最后，需要注意的是PFC电感的额定电流和能量损耗。
额定电流是指电感能够持续承受的最大电流，通常会选择额定电流较大的电感。
能量损耗则决定了电感的质量和效率，能量损耗越低，效率越高。
综上所述，PFC电感的计算主要涉及到电源输入电压、电源频率、负载功率、PFC拓扑结构和电流波形形状等要素。
选择合适的感值、额定电流和能量损耗，可以提高系统的功率因数，降低能量损耗，提高功率利用效率。
在实际应用中，还需要考虑元件的尺寸、成本和散热等因素，以使设计更加合理和可靠。
pfc电源设计与电感设计计算
pfc电源设计与电感设计计算PFC电源设计与电感设计计算引言：PFC（Power Factor Correction）电源设计是现代电源设计中的重要环节之一。
PFC技术的应用可以提高电源的功率因数，减少电网对电源的谐波污染，提高能源利用效率。
而电感是PFC电源中的关键元件之一，起到滤波、储能和矫正功率因数的作用。
本文将从PFC电源设计和电感设计两个方面进行详细介绍和计算。
一、PFC电源设计1. PFC电源的原理PFC电源是通过控制开关元件的通断来调整输入电源的电流波形，使其接近正弦波，并与输入电压保持同相，从而提高功率因数。
常用的PFC电源有两种基本拓扑结构：Boost型和Flyback型。
2. PFC电源设计的要点（1）选择合适的开关元件：开关元件通常选择MOSFET或IGBT，需要考虑其导通损耗、开关损耗和开关速度等因素。
（2）选取合适的电容：电容的容值应根据电流纹波、输出功率和电压波动等参数进行合理选择。
（3）设计控制电路：控制电路通常采用反馈控制，需要根据输入电压和输出电压进行控制，以实现稳定的工作状态。
（4）滤波电路设计：滤波电路的设计需要考虑输入电流的谐波成分和输出电压的纹波，选择合适的滤波电感和滤波电容。
3. PFC电源设计计算（1）功率因数计算：功率因数是一个衡量电源能量利用效率的重要指标，计算公式为功率因数=有功功率/视在功率。
（2）电流纹波计算：电流纹波是指输入电流的纹波大小，通常要求小于输出电流的10%。
（3）电容选取计算：根据电流纹波、输出功率和电压波动等参数，通过计算得到电容的容值。
（4）滤波电感选取计算：根据电流纹波和滤波电容的容值，通过计算得到滤波电感的值。
二、电感设计计算1. 电感的作用电感在PFC电源中的作用主要有三个方面：滤波、储能和矫正功率因数。
滤波电感可以减小输出电压的纹波，提高输出电压的稳定性；储能电感可以存储电能，平衡输入和输出功率；矫正电感可以改善电源的功率因数，提高能源利用效率。
PFC电感器的设计
PFC CCM 电感器的设计1.变换器的占空比:PFC CCM 的工作频率是固定的,为了减少电感器和滤波器的体积,选用较高的频率为宜,例如KHz f 100≥｡ PFC 输入电压的波形如图5-2所示,忽略整流器压降时,正弦脉动波形的幅值即电源电压(正弦波)的幅值m V 1,而对应於某时刻t 的PFC 输入电压的瞬时值则为:t Sin V V m t ωω1)(1= （V ） ( 5 - 1 )式中,πω≤≤t 0, c f πω2=, C f 为电源电压的频率｡在开关管导通期间(on T t =∆)整流管截止,负载由电容器供电｡在电感器储能的过程中,电感器的端压为)(1t V ω,其电流增量由零增加至)(t I L ω∆: 图 5 - 2 PFC 输入电压的波形 on t t L T LV I )(1)(ωω=∆ （A ） ( 5 - 2 ) 图 5 - 3 瞬时L V ﹑L I 的波形图在开关管截止期间(对於连续传导模式,on off T T T t -==∆),整流管导通,电感器的储能释 放,电感电流向负载及电容器供电｡在此期间,电感器的端压为)(10t V V ω-其电流增量由)(t L I ω∆减小至零,)(t L I ω∆的另一表达式如下:off t t L T L V V I )(10)(ωω-=∆ （A ） ( 5 - 3 )由於变换器的工作频率比电源电压的频率高得多,故可以认为对应於某时刻t 的电压)(1t V ω在周期T 内保持不变,其值由式(5-1)确定｡瞬时电感端压L V 与电感电流L I 的波形如图5-3所示｡由於变换器在连续传导模式下工作,某时刻t 的电感电流为电流增量的二分之一与直流分量Ldc I 之和,而电感电流的平均值则为: )()()(21t L t Ldc t L I I I ωωω∆+= （A ） ( 5 - 4 ) 由式(5-2)和(5-3),可得到如下的等式:off t on t T L V V T L V )(10)(1ωω-=即: ))(()(10)(1on t on t T T V V T V --=ωω由上式可求得变换器的占空比)(t D ω:)(1)(1V V T T D t on t ωω-== t Sin V V m ω011-= ( 5 - 5 ) 当输入电压为最大值)(max 11m m V V =,且2/πω=t 时,最小占空比为:max 1min 1V V D m -= （5 - 6） 为保证0min >D ,应选取max 10m V V >｡2.电感电流L I :频率固定,平均电流法控制的CCMPFC 中,电感电流L I 的波形如图5-4中的实线所示｡L I 的波形带有锯齿形的纹波,其频率与开关频率相同;L I 的平均值)(t L I ω则跟踪输入电压)(1t V ω按正弦波规律变化,并与)(1t V ω的相位相同, 其波形如图5-4中的虚线所示｡ 图 5 - 4 L I ﹑)(t L I ω的波形图设PFC 的输出功率为0P ,效率为η,因为PFC 的功率因数0.1≈ϕCos ,故电感电流的有效值rms L I 为:rmsrms Lrms V P V P I 1011η== （A ） （5 - 7） 而电感电流)(t L I ω则为:t Sin I I Lrms t L ωω2)(=t Sin I Lm ω= （A ） ( 5 - 8 )式中,Lm I 为电感电流平均值)(t L I ω的幅值: rmsLm V P I 102η= m V P 102η=（A ） ( 5 - 9 ) 3.电感值L 的选取:由式(5-2)和(5-5)可以求得)(t L I ω∆另一表达式: on t t L T L V I )(1)(ωω=∆ fD L t Sin V m ⋅=ω1 )1(011t Sin V V Lf t Sin V m m ωω-= （A ） ( 5 - 10 ) 我们定义L I 的纹波系数I K 为2/)(t L I ω∆与)(t L I ω之比;即: )()(/2t L t L I I I K ωω∆=t Sin V P t Sin V V Lf t Sin V min m ωηωω!0012/)1(2-= )1(401021t Sin V V LfP V m mωη-= ( 5 - 11 ) 显然,当2/πω=t 时,I K 为最小值: )1(401021min V V LfP V K m m I -=η ( 5 - 12 ) 在依据对电感电流纹波系数的要求,选定了m in I K 的值以后,就可以求得相应的电感值L : )1(4010212/V V fP K V L m I m-=ηπ ( H ) ( 5 - 13) 通常采用的电感值是以输入电压幅值为最小值(m in 1m V )﹑输出功率为额定值(N P 0)﹑并选取适当的m in I K 值代入(5 - 13)式所计算出来的2πL ,即: )1(40min 10min 2min1V V fP K V L m N I m -=η ( H ) ( 5 - 14 ) 式中,m in I K 一般可在0.1-0.2之间选取。
开关电源中pfc电感设计注意事项
开关电源中pfc电感设计注意事项下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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PFC电感设计范文
PFC电感设计范文引言：功率因数校正（Power Factor Correction，简称PFC）是一种重要的电力电子技术，用于提高电能利用率、减少电网谐波污染和改善电力系统的性能。
PFC电感作为PFC电路中的重要组成部分，对功率因数校正起到至关重要的作用。
本文将介绍如何设计一款高效、稳定的PFC电感。
一、PFC电感的工作原理PFC电感的工作原理是基于电感的能量储存和释放。
在PFC电路中，电感通过储存电流的方式实现功率因数校正。
当输入电流为正弦波时，电感将电流进行平滑，达到减小谐波、提高功率因数的目的。
在输入电压变化或负载变化时，PFC电感通过储能和释能的方式，维持输出电流和电压的稳定性，确保正常的功率因数校正过程。
二、PFC电感的参数选择设计PFC电感前，需要根据实际应用场景和电路要求，选择合适的电感参数。
常用的电感参数包括电感值、电感电流、Q值和温升等。
1.电感值：电感值决定了PFC电感的电流响应速度和能量储存能力。
一般来说，电感值越大，能量储存能力就越强，但响应速度较慢。
根据实际需要，选择合适的电感值，使其能在电路变化时能够保持稳定输出。
2.电感电流：电感电流是指在PFC电路中电感所承受的最大电流。
为了保证PFC电路的稳定性和可靠性，选择合适的电感电流能够提高电感的寿命和工作效率。
3.Q值：Q值是电感的质量因数，表示电感在工作时所损失的能量与储存的能量之比。
Q值越高，电感的效率越高，能量储存更充分。
因此，应该选择Q值较高的电感。
4.温升：PFC电路中的电感会产生一定的损耗，会产生一定的温升。
要合理设计电感的材料和散热方式，保证在长时间工作下，电感的温度不会过高。
三、PFC电感的设计方法1.材料选择：选择合适的电感材料可以提高电感的效率和性能。
常用的电感材料有铁氧体、镍锌铁氧体等，选择合适的材料能提高磁导率和饱和磁密度，提高电感效果。
2.结构设计：PFC电感的结构设计需要考虑电感的尺寸和形状，以及线圈的匝数和层数等。
PFC电感的计算
PFC 电感计算PFC 即为功率因数较正器，其英文缩写为：Power Factor Correction.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。
一.临界连续Boost 电感设计1. 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oni i T tI L t U ωωsin 2sin 2= 即onii T I L U = (8) 或22io i i i i on U PL U P L U LI T η===(9) 其中：U i 、I i 为输入电压和电流有效值。
在一定输入电压和输入功率时，T on 是常数。
当输出功率和电感一定时，导通时间T on 与输入电压U i 的平方成反比。
2. 确定输出电压电感的导通伏秒应当等于截止时伏秒：off ip o on ip T U U T U )(−=则on ipo ip off T U U U T −=(10)开关周期为o ip on on ip o o on ip o ip on of U U T T U U U T U U U T T T −=−=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+−=+=11 (11) ip U 为整流后的输入电压, 可见，输出电压U o 一定大于输入电压U ip ，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（U i min ）对应的导通时间为T onL ，根据(9)式推导,导通时间T on 与输入电压U i 的平方成反比, 则最高输入电压(U i max )下的导通时间为2max min ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛=i i onL onhU U T T (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。
经典PFC电感设计
2
30
最大峰值电流
最大输入 电流有效值 电感中最大 峰值电流
CRM电感设计方法二
I i max U i min Po
2 2Po I p max 2 2I i max U i min
感量
CRM电感设计方法二
电感选择原则
（1）开关频率应在20kHz以上，避免噪音。 （2）最高输入电压峰值时，开关频率最低。 假定最高输入电压峰值的开关周期为50μs。
15:00
B k 2B
<B/(1+k)
kw 0.3 ~ 0.5
PFC 23
7、计算匝数
LI N BAe
上述就是以Boost电路PFC校正电路为例， 在连续电流模式情况下的PFC电感计算。
15:00
PFC
24
二、临界Boost电感设计
15:00
PFC
25
临界连续特征
以峰值控制法 为例说明控制 概念.
功率因数校正即PFC是十几年电源技 术进步的重大领域，它的基本原理是：
（1）电源输入电流实现正弦波，正弦化就是 要使其谐波为零，电流失真因数THD=1。
（2）保证电流相位与输入电压相位同相 位，相移因数1。
（3）最终实现PF=1的设计工作目标。
15:00 PFC 2
AC/DC整流电路中电流波形
ii ui
2 Pi max L Ton U i2
I LP
2 2 Pi max Ui
电感电流峰值波络
ioff
Toff
Toff (U 0 2U i ) L
Toff
2 2 Pi max L U i (U 0 2U i sin t )
2 2 Pi max L U i (U 0 2U i sin t )
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