適合大功率的CCM模式APFC電路設(shè)計(jì)

　　H=0.4×3.14×N×I/Le

　　我們得到的限制條件是：0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le100

　　由于100Oe時(shí)，磁導(dǎo)率只有初始值的42%，所以我們要對(duì)上式中的Al乘上這個(gè)系數(shù)。那么帶入相關(guān)的參數(shù)L=709uH，I=11.94A，我們有：

　　0.4×3.14×SQRT(709E-6/(0.42×Al))×11.94/Le100，簡(jiǎn)化后得到：

　　0.616/(Le×SQRT(Al))100

　　注意：上式中，Le的單位是：cm，Al的單位是：H/(N×N)

　　現(xiàn)在，我們可以把磁芯參數(shù)帶入計(jì)算了。

　　選擇一個(gè)：

　　A60-572A，Le=14.3cm，Al=140nH/(N×N)，Ae=2.889平方厘米，帶入后得到：115100

　　顯然磁芯不合適，再選擇一個(gè)更大的：

　　A60-640，Le=16.4cm，Al=144nH/(N×N)，Ae=3.53平方厘米，計(jì)算得到：99100，不等式滿足。磁芯選定。

　　然后，根據(jù)99=0.4×3.14×N×I/Le計(jì)算得到N=108圈

　　有時(shí)，沒(méi)有合適的單個(gè)磁芯，可以用兩個(gè)磁芯疊加起來(lái)使用。

　　假如我們選擇另一種材質(zhì)的磁芯，選擇磁導(dǎo)率在直流磁場(chǎng)下衰落比較小的高磁通粉芯，我們來(lái)看看計(jì)算結(jié)果如何。

　　我們選用初始磁導(dǎo)率μ0=60的FeNi50粉芯，那么可以從圖中看到，當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為100Oe時(shí)，磁導(dǎo)率還有原來(lái)的65%，而當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為100Oe時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.65T，遠(yuǎn)未到飽和點(diǎn)。我們可以設(shè)計(jì)最大磁場(chǎng)強(qiáng)度定為100Oe。

　　那么根據(jù)

　　L=N×N×Al

　　H=0.4×3.14×N×I/Le

　　我們得到的限制條件是：0.4×3.14×SQRT(L/Al)×I/Le100

　　由于100Oe時(shí)，磁導(dǎo)率只有初始值的65%，所以我們要對(duì)上式中的Al乘上這個(gè)系數(shù)。那么帶入相關(guān)的參數(shù)L=709uH，I=11.94A，我們有：

　　0.4×3.14×SQRT(709E-6/(0.65×Al))×11.94/Le100，簡(jiǎn)化后得到：

　　0.495/(Le×SQRT(Al))100

　　注意：上式中，Le的單位是：cm，Al的單位是：H/(N×N)

　　現(xiàn)在，我們可以把磁芯參數(shù)帶入計(jì)算了。

　　選擇一個(gè)：

　　H60-572A，Le=14.3cm，Al=140nH/(N×N)，Ae=2.889平方厘米，帶入后得到：92.5100

　　顯然這個(gè)磁芯是可以的。

　　然后，根據(jù)92.5=0.4×3.14×N×I/Le計(jì)算得到N=88圈　　假如用鐵氧體磁芯來(lái)設(shè)計(jì)PFC升壓電感呢?因?yàn)殍F氧體的規(guī)格眾多，所以，這時(shí)候用AP法來(lái)初步計(jì)算一下倒是很方便哦：

　　AP=(L×I×I×100)/(B×Ko×Kj))^1.14

　　=(709E-6×11.94×11.94×100/(0.25×0.75×5))^1.14

　　=15cm^4

　　上式中，B是工作磁感應(yīng)強(qiáng)度最大值，Ko是窗口利用率，取0.75，Kj是電流密度，取的是5A/平方毫米，后面^1.14表示1.14次方。此公式見(jiàn)蔡宣三的《開(kāi)關(guān)電源設(shè)計(jì)》一書(shū)。

　　經(jīng)過(guò)選擇，我們可以選擇某公司EE55B鐵氧體磁芯：Ae=4.22cm^2，Aw=3.85cm^2

　　4.22×3.85=16.25>15