基于L6562的高功率因數(shù) boost電路的設(shè)計(jì)

3 Boost電感的設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)采用AP法則來設(shè)計(jì)Boost電感。其原理是首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算所需電感：

式中，Virms為輸入電壓有效值；Vo為輸出電壓，fsw(min)為MOS管的最小工作頻率，通常在20kHz以上；Pi為輸入功率。計(jì)算要求的AP值為：

式中，Ku為磁芯窗口利用率，Jc為電流密度，IL(pk)為電感電流峰值。
根據(jù)(4)式的計(jì)算結(jié)果可選擇磁芯的AP值(大于AP_req，AP=AeAw，單位為m4)。
然后根據(jù)所選磁芯來計(jì)算原邊匝數(shù)及所需氣隙。副邊匝數(shù)一般按10：1選取。

4 實(shí)驗(yàn)波形分析
為了驗(yàn)證以上設(shè)計(jì)的合理性，本文設(shè)定最小輸入電壓為187 V，最大輸入電壓為264 V，輸入頻率為50 Hz，輸出電壓為400 V，PF=0．99，效率為87％，輸出功率26．5 W，最小工作頻率為65 kHz來進(jìn)行實(shí)物實(shí)驗(yàn)，同時(shí)根據(jù)計(jì)算，并通過IL(pk)=465．3 mA來選取導(dǎo)線為mm，Jc=4／mm2，L=2．99 mH(L=2．7 mH時(shí)，驗(yàn)證最小頻率為72 kHz>65 kHz，可滿足設(shè)計(jì)要求)。
設(shè)Ku=0．3，δBmax=0．3T，由(4)式計(jì)算得：
AP_req(min)=6．64×10-10m4
這樣，可選擇磁芯EE16／6／5，其AP=7．5×10-10m4，可滿足設(shè)計(jì)要求；而由(5)式計(jì)算得Np=218．1匝，取215匝，并驗(yàn)證δBmax=0．304T，氣隙lgap=0．41 mm。
根據(jù)以上計(jì)算參數(shù)所搭建的試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛠磉M(jìn)行的結(jié)果如圖6所示。

由圖6可見，輸入電流能良好的跟隨輸入電壓，且電流電壓相位差接近于零，故可實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)的控制。另外，MOSFET的電流是一種高頻三角波，其包絡(luò)為輸入電壓。由于MOSFET可實(shí)現(xiàn)軟開關(guān)，能有效減小開關(guān)損耗。根據(jù)測試結(jié)果，該電路的PF可達(dá)0．998以上，THD在5％以下。

5 結(jié)束語
本文基于L6562芯片設(shè)計(jì)了Boost高功率因數(shù)電路，并引用AP法則設(shè)計(jì)其關(guān)鍵元器件――Boost電感。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該電路啟動(dòng)電流小，外圍元器件少，成本低廉，能同時(shí)滿足電源系統(tǒng)重量輕，穩(wěn)定性好，可靠性高等要求。實(shí)驗(yàn)證明，AP法則是一種快速準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)方法。