PFC输出电容纹波电流有效值

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假设MOS 管和二极管D 的导通压降近似等于0。

根据电感L 的磁复位,可得:

t V t D t D t V V rm s rm s o ωωsin *2*)()](1[*)sin *2(=-- ⇒o

rms V t V Vo t D ωsin *2)(-= o rms V t V t D ωsin *2)(1=

-⇒ ⇒t V P t I rms

o L ωηsin **2)(= ⇒o

rms o rms o rms o Q V t V V t V P t D t V P t I ωωηωηsin *2*sin **2)(*sin **2)(-== ⇒o rms rms o rms o D V t V t V P t D t V P t I ωωηωηsin *2*sin **2)(1*sin **2)(=-=

先对)(t I Q 进行分析计算:

=2/0

22)(2_)(T Q Q dt t I T rms t I 将o

rms o rms o Q V t V V t V P t I ωωηsin *2*sin **2)(-=代入上式,可得: ⇒dt V t V V t V P T rms t I T o rms o rms o Q ⎰-=2/0

2222

2)sin *2(*sin **2*2_)(ωωη

⇒dt V t V t V P T rms t I T o rms rms o Q ⎰-=2/032222

2

)sin *2(sin **2*2_)(ωωη ⇒dt V t t V t V P T rms t I T o rms rms o Q ]sin )cos 1(*222cos 1[**2*2_)(2/022222⎰---=ωωωη ⇒2/032222] )cos 31(cos *221[**2*2_)(T o

rms rms o Q V t t V t V P T rms t I ωωωη-+= ⇒]*3 2

*421[**2_)(2

22

2o

rms rms o Q V V V P rms t I πη-= ⇒o

rms rms o

Q V V V P rms t I *3 2*421**2_)(πη-=

对)(t I D 进行分析计算:

⎰=2

/0

2)(2

_)(T D D dt t I T rms t I 将o

rms rms o D V t

V t V P t I ωωηsin *

2*

sin **2)(=代入上式,可得: ⇒⎰=2

/032

22

2sin 2*2*2_)(T o

rms

rms o D tdt V V V P T rms t I ωη ⇒⎰=2

/0

3222

sin 2

*

*2*2

_)(T

o rms o D tdt V V P T rms t I ωη ⇒2

/0322

2)cos cos 3

1(**2

**2*2_)(T o rms o

D t t V V P T rms t I ωωωη-= ⇒π

η1*34*2

**2_)(22

2o rms o D V V P rms t I = ⇒rms

o o

D V V P rm s t I **32

*22_)(πη=

又有)()()(t I t I t I C o D +=,若o I 为固定值,则: ⇒⎰-=T

o D dt I t I T Icrms 0

22])([1

⇒⎰+-=T

o D o D dt I t I I t I T Icrms 0222])(*2)([1 结合:o T

D I dt t I T =⎰0)(1代入上式,化简得到: ⇒⎰-=T

o D dt I t I T Icrms 0

222])([1 ⇒2022)(1o T D I dt t I T Icrms -=⎰ ⇒222

21*34*2**2o o rms o I V V P Icrms -=πη ⇒22

2221*34*2**2o o o rms o V P V V P Icrms -=πη ⇒2

21***328*

o o rms o V V V P Icrm s -=ηπ 若)(t I I o o =,则: ⇒⎰-=T

o D dt t I t I T Icrms 022)]()([1 ⇒⎰+-=T

o D o D dt t I t I t I t I T Icrms 0

222])()(*)(2)([1 2、为啥功率越大,PFC 电感需要的电感量越小呢

计算PFC 电感的时候,遇到的问题:

Lmin=1.414*Vin-min*Dmax/(⊿I*fs);

这样P 越大,⊿I 越大,Lmin 就越小。说明功率越大,对电感量的要求就越宽松。 可是,大功率的电源也会工作在低功率输出的情况呀,这是怎么回事呢?想不明白。 1,⊿I 与Ipk 有关,从而上面的公式可以建立L 与Ipk 的关系。。。

2,大功率PFC 能工作在低功率输出的情况,但不是最佳的工作状态。

功率大了之后,Irms就大了,⊿I就可以大一些,也不会使电流断续,所以对电感量Lmin 的要求就小了。

如果工作在小功率的输出状态下,电感就进入了断续模式,就会跟设计的连续模式不同。DCM模式:

1,输入电流的纹波比较大,因而开关的损耗加大,使开关的使用寿命降低;

2,而且输出电压的纹波也比较大,对负载有一定的影响。

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