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PFC高频变压器计算步骤详解(建议收藏)

2017-7-13 11:14 阅读: 5182 评论: 0 编辑: ygzx1
[导读]随着LED照明的应用越来越普及,对LED电源的需求也越来越大,由于LED照明电源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商业照明必需大于0.9。对于10~70W的LED驱动电源,一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来 ...
随着LED照明的应用越来越普及,对LED电源的需求也越来越大,由于LED照明电源要求:民用照明PF值必需大于0.7,商业照明必需大于0.9。对于10~70W的LED驱动电源,一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来我们来探讨一下单级PFC高频变压器设计。
  以一个60W的实例来进行讲解:
  输入条件:电压范围:176~265Vac 50/60Hz;PF>0.95;THD<25%;效率ef〉0.87
  输出条件:输出电压48V,输出电流:1.28A
  第一步:选择ic 和磁芯:
  Ic用士兰的SA7527,输出带准谐振,效率做到0.87应该没有问题。
  按功率来选择磁芯,根据以下公式:
  Po=100*Fs*Ve
  Po:输出功率;100:常数;Fs:开关频率;Ve:磁芯体积。
  PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。完全可以满足需求。可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz。
  在这里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作频率选择:50000Hz;则:
  Ve=Po/(100*50000)=61.4/(100*50000)=12280mmm
  PQ3230的Ve值为:11970.00mmm,这里由于是调频方式工作。完全可以满足需求。可以代入公式去看看实际需要的工作频率为:51295Hz。
  第二步:计算初级电感量。
  最小直流输入电压:
VDmin=176*1.414=249V。
  最大直流输入电压:
VDmax=265*1.414=375V。
  最大输入功率:
Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(设计变压器时稍微取得比总效率高一点)。
  最大占空比的选择: 宽电压一般选择小于0.5,窄电压一般选择在0.3左右。考虑到MOS管的耐压,一般不要选择大于0.5,220V供电时选择0.3比较合适。在这里选择:Dmax=0.327。
  最大输入电流:
Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39A
  最大输入峰值电流:
Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A
  MOS管最大峰值电流:
Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A
  初级电感量:
Lp= Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3=0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000=482.55 uH,取500uH。
  第三步:计算初级匝数NP:
  查磁芯资料,PQ3230的AL值为:5140nH/N^2,在设计反激变压器时,要留一定的气息。选择小于0.1倍的AL值比较合适。在这里AL我们取:
  AL=260nH/N^2
  则: NP =(500/0.26)^0.5=44
  第四步:次级匝数NS:ICrosoft-com:offICe:offICe" />
  VOR=VDmin*Dmax/(1- Dmax)
  =176*0.327/(1-0.327)=85.5
  匝比n=VOR/Vo=85.5/48=1.78
  NS=NP/n=44/1.78=25
  第五步:计算辅助绕组NA
  查看IC的datasheet,知道VCC为11.5~30V。在这选16V。
  NA=NS/(Vo*VCC)=25/(48/16)=8.33 取9。
  NS修正取:26。
  总结
  经过一系列的计算之后,我们通过样品的测试得到的实验结果为......(阅读全文请点击左下角的阅读原文)

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