基于新型器件STIL的浪涌電流限制電路（ICLC）設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)啟動(dòng)期間，STIL中的兩個(gè)單向開關(guān)是斷開的，浪涌電流通過二極管橋式整流、NTC（R4）和二極管D3對(duì)PFC輸出電容C7充電（跟隨橋式整流器的小電容C6僅用作高頻旁路，不影響浪涌電流）。一旦PFC預(yù)變換器導(dǎo)通，與主電感器L1耦合在一起的輔助電源為STIL中的兩個(gè)功率開關(guān)提供需要的能量使其接通，AC線路電流經(jīng)STIL和橋式整流底部的2只二極管整流，R4中不再有電流通過，故減小了其功率損耗，有利于提高系統(tǒng)效率。一旦AC線路輸入中斷，PFC變換器和STIL的輔助電源截止，電容C7放電，STIL的兩個(gè)開關(guān)斷開。當(dāng)AC線路恢復(fù)時(shí)，兩個(gè)開關(guān)仍然斷開，浪涌電流對(duì)C7重新充電，并被R4限制。當(dāng)C7充電結(jié)束PFC電路進(jìn)入正常運(yùn)行時(shí)，STIL中的兩個(gè)開關(guān)接通。

2.2 設(shè)計(jì)方法

假設(shè)PFC升壓變換器的主要技術(shù)規(guī)格為：

最大輸出功率 Pout(max)=85W；

DC穩(wěn)壓輸出電壓 Vout=400V；

最低AC線路輸入電壓 Vin(min)=85V；

最高AC線路輸入電壓 Vin(max)=264V；

系統(tǒng)效率 η=0.8；

峰值浪涌電流 Ipeak=30A；

最大開關(guān)頻率 fs(max)=350kHz；

升壓電感器L1電感值 L=850μH。

根據(jù)這些技術(shù)參數(shù)和STIL的電氣性能，可以對(duì)功率元器件和STIL驅(qū)動(dòng)電路元件進(jìn)行選擇。

2.2.1 功率元器件的選擇

1）NTC熱敏電阻（R4）

R4在系統(tǒng)啟動(dòng)期間用以限制浪涌電流，在穩(wěn)態(tài)下被STIL短路。R4可用式（1）計(jì)算，即

R4=（1）

對(duì)于220V的AC額定輸入電壓，由于Ipeak=30A，則R4=10Ω。

2）STIL器件

由于PFC升壓變換器能在AC線路輸入端產(chǎn)生一個(gè)正弦波電流，故最大輸出平均電流可由式（2）確定，即

Iout(AV)(max)=（2）

將Pout(max)=85W，η=0.8和Vin(RMS)(min)=85V代入式（2），得Iout(AV)(max)=0.91A。由于STIL02的平均輸出電流為2A，故可選用STIL02作為浪涌電流限制器。