基于ICE1CS02的PFC+PWM電路設(shè)計
3 主變莊器設(shè)計
變壓器設(shè)計是整個電路設(shè)計的重點?,F(xiàn)就500 W電路討論PWM級正激式變壓器的設(shè)計(設(shè)計要求以仿真參數(shù)為例):
根據(jù)輸出功率與磁芯尺寸的關(guān)系,粗略估算磁芯有效面積值,選擇磁芯型號的有效面積應(yīng)大于理論計算值。選用了EE42磁芯,其有效面積Ae為2.33 cm2。
電路工作頻率恒定,考慮高溫時飽和磁感應(yīng)強度Bs會下降,同時為降低高頻工作時磁芯損耗,工作最大磁感應(yīng)在一般選擇為2000~2 500 Gs。
UP=UD-△U1=393-3=390 V
UP為變壓器初級繞組電壓幅值;UD是PFC級輸出直流電壓;△U1是初級繞組和MOS管的導(dǎo)通壓降之和,在計算中可忽略不記。同理,變壓器次級繞組電壓幅值Us為:
D為占空比,由于雙臂正激電路中變壓器需要磁復(fù)位,且根據(jù)伏秒時間相等原則,最大D不可能大于0.5,此處取0.35~0.4。
主變壓器原邊匝數(shù):
EON是功率管導(dǎo)通時變壓器的伏秒量;△B磁通增量,此處取0.15~0.2 T。TON為導(dǎo)通時間。
主變壓器副邊匝數(shù):
根據(jù)電流有效值和導(dǎo)線選擇經(jīng)驗,同時考慮高頻工作時導(dǎo)線的集膚效應(yīng),當(dāng)電流較大時,采用多股并繞,每股線徑不得大于2倍穿透深度,漆包線的線徑和股數(shù)可適當(dāng)調(diào)整,使線包每一層能正好繞滿,若計算出的原、副邊匝數(shù)非整數(shù),可選擇匝數(shù)較小的一方取整,再根據(jù)匝比推算其他繞組匝數(shù)。選取初級匝數(shù)為33匝,次級匝數(shù)為5匝。
根據(jù)公式Ku=Ae/Q校核窗口,窗口系數(shù)Ku約為0.3~0.35。
在計算副邊取整過程中調(diào)整了匝數(shù),應(yīng)由公式Np=(Vin×Ton)/(△B×Ae)校核最大磁感應(yīng),最大磁感應(yīng)在3 000 Gs以內(nèi)。
4 實測波形分析
以下波形無特殊說明即為輸入電壓220 VAC;輸出功率500W條件測試所得。
4.1 PFC級波形分析
PFC電路的主要作用是通過取樣輸入電壓波形,調(diào)整輸入電流波形使之正弦化且相位與電壓波形同步。
由圖4可以看出,經(jīng)過功率因數(shù)校正電路,輸入電流正弦化,且相位和電壓波形一致。經(jīng)測試,功率因數(shù)達(dá)到了0.99。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/177106.htm
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