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大功率PFC电路设计

各位高手,大侠:你们好!
现在小弟手上有个项目需要做个大约1200W左右的PFC电路(输入:AC85-265V,输出:DC380V)......
小弟理论懂一点,没做过这么大的,所以现在有很多疑问想请教一下各位:
1、前面的EMI/EMC滤波器怎么设计,共模电感、差模电感用什么材质的好(铁氧体、铁硅铝、非晶等)?
2、选什么芯片好(NCP1653,IR1150S,ICE2PS01/02、UC3854B等)
3、扁桥怎么选?是多个并联小电流的还是选少并几个大电流的好?
4、MOS和升压二极管选什么好?用英飞凌的COOLMOS和SIC?还是并联MOS或者二极管好?
5、驱动是否需要加放大电路?
希望各位大侠、专家和兄弟多给点意见........
谢谢.....
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ghsdwf
LV.6
2
2009-08-27 23:40
1.EMI/EMC用两级共模一级差模,共模用铁氧体,差模用铁硅铝或者high flux
2.芯片可以用L4981A,UC3854,IR1150,这些都做过,最大做到过2000W.
3.整流桥用两个GSIB2580并联,主要是利于散热,如果有风,可以用做减小的考虑.
4.MOS用两个并联,用一颗NCV33152之类的驱动IC驱动以保证开通的一致性.可以用coolmos, 但要注意驱动layout,PFC二极管用SIC,用普通快恢复的话就用软开关PFC,二者在效率上是一样的.
5.驱动最好用专用的驱动IC,否则较难保证并联MOS的的同时开通.
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2009-08-28 10:42
@ghsdwf
1.EMI/EMC用两级共模一级差模,共模用铁氧体,差模用铁硅铝或者highflux2.芯片可以用L4981A,UC3854,IR1150,这些都做过,最大做到过2000W.3.整流桥用两个GSIB2580并联,主要是利于散热,如果有风,可以用做减小的考虑.4.MOS用两个并联,用一颗NCV33152之类的驱动IC驱动以保证开通的一致性.可以用coolmos,但要注意驱动layout,PFC二极管用SIC,用普通快恢复的话就用软开关PFC,二者在效率上是一样的.5.驱动最好用专用的驱动IC,否则较难保证并联MOS的的同时开通.
1.两级共模,2个Y电容,1个X电容,差模电感基本无用.有没有都差不多.这个我做过测试.有成本限制的话,一般不放差模电感.共模电感要想做小一点的话,用高U值的,15000的我都试过,效果很好,体积小了很多.共模电感取值在10mH左右,具体看你的瓦数了.
Y电容不要太大,2.2nF正好,不能再大了.X电容不要超过1U,680nF就差不多了,记得并联放电电阻,470K以上.否则会带来一些安规上的问题.
前面滤波极其重要.不然,EMC测试很麻烦.
2.推荐1653,我用这个做过几款.
3.1200W的话,整流桥并联可解决.
4.MOS管选COOLMOS 2~3只并联,注意驱动设计,出来的驱动信号走等长线路,尽量走短一点.二极管也并联,建议使用SiC的管子,在这种功率下,表现是很不错的.
5.你这个瓦数,看上去驱动得专门设计,或者干脆简单一点,买驱动IC.

前面的滤波设计漂亮一点,板子画的合理一点,VCC做的干净一点,驱动尽量短一点,散热做好一点.后面的16583表现会很好.

另外,1200W,那个大电感,散热会有点麻烦.计算的时候多留点余量.
祝楼主好运.
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yjlnmy
LV.7
4
2009-08-28 11:13
关注!500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/3300141251429205.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
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LV.1
5
2009-08-28 13:32
@ghsdwf
1.EMI/EMC用两级共模一级差模,共模用铁氧体,差模用铁硅铝或者highflux2.芯片可以用L4981A,UC3854,IR1150,这些都做过,最大做到过2000W.3.整流桥用两个GSIB2580并联,主要是利于散热,如果有风,可以用做减小的考虑.4.MOS用两个并联,用一颗NCV33152之类的驱动IC驱动以保证开通的一致性.可以用coolmos,但要注意驱动layout,PFC二极管用SIC,用普通快恢复的话就用软开关PFC,二者在效率上是一样的.5.驱动最好用专用的驱动IC,否则较难保证并联MOS的的同时开通.
ghsdwf 兄弟,都这么晚了,还没休息啊......
还在给小弟我出主意.......
小弟真的很感动哦.....
谢谢你了啊.....
不过还是要注意身体哦....
呵呵
不过小弟愚昧,没做过PFC,所以还有很多细节不是很清楚啊 .....
还想请教一下你啊....
1、共模电感用铁氧体做,我算了一下,电流15A左右啊,如果电感值控制在10-20MH的话,还要用两股漆包线绕制的话,那么这个铁氧体的环要多大了啊?还有我不想用差模电感,我想利用共模电感的漏感做差模电感,不知道效果怎么样啊 ?
2、芯片IR1150能做2000W?现在有成功的例子吗?能否发一份参考一下?我现在就是想用这个做哦,不过心里没底啊.....呵呵
3、整流桥现在你说 了,我就知道了,应该问题不大.....
4、我准备用英飞凌的20N60两颗并联,驱动按照你说的那样,用专门的驱动IC,二极管用SIC的,
5、是不是一定要用专门的驱动IC才能更容易保证两管的驱动同步啊....
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LV.1
6
2009-08-28 13:34
@ghsdwf
1.EMI/EMC用两级共模一级差模,共模用铁氧体,差模用铁硅铝或者highflux2.芯片可以用L4981A,UC3854,IR1150,这些都做过,最大做到过2000W.3.整流桥用两个GSIB2580并联,主要是利于散热,如果有风,可以用做减小的考虑.4.MOS用两个并联,用一颗NCV33152之类的驱动IC驱动以保证开通的一致性.可以用coolmos,但要注意驱动layout,PFC二极管用SIC,用普通快恢复的话就用软开关PFC,二者在效率上是一样的.5.驱动最好用专用的驱动IC,否则较难保证并联MOS的的同时开通.
不好意思,还有个问题忘了问.......
PFC电感怎么选啊.......
用铁硅铝的环两个并怎么样?还是用铁氧体的大磁芯好啊?
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LV.1
7
2009-08-28 13:52
@powercheng
1.两级共模,2个Y电容,1个X电容,差模电感基本无用.有没有都差不多.这个我做过测试.有成本限制的话,一般不放差模电感.共模电感要想做小一点的话,用高U值的,15000的我都试过,效果很好,体积小了很多.共模电感取值在10mH左右,具体看你的瓦数了.Y电容不要太大,2.2nF正好,不能再大了.X电容不要超过1U,680nF就差不多了,记得并联放电电阻,470K以上.否则会带来一些安规上的问题.前面滤波极其重要.不然,EMC测试很麻烦.2.推荐1653,我用这个做过几款.3.1200W的话,整流桥并联可解决.4.MOS管选COOLMOS2~3只并联,注意驱动设计,出来的驱动信号走等长线路,尽量走短一点.二极管也并联,建议使用SiC的管子,在这种功率下,表现是很不错的.5.你这个瓦数,看上去驱动得专门设计,或者干脆简单一点,买驱动IC.前面的滤波设计漂亮一点,板子画的合理一点,VCC做的干净一点,驱动尽量短一点,散热做好一点.后面的16583表现会很好.另外,1200W,那个大电感,散热会有点麻烦.计算的时候多留点余量.祝楼主好运.
powercheng兄弟,谢谢你的回复....
不过小弟还是有些疑问哦....
需要你进一步知道啊....
呵呵
1、1个X电容?两级共模啊..我想用三个电容(1U两个,470N的一个),差模电感我准备不要,就想上面说的一样,用共模的漏感做差模,我现在做的是1200W,你觉得单个的共模电感单边电感值多少合适啊?EMI/EMC的截至频率取高些好,还是低些好啊,你一般截至频率取在多少KHZ的啊?你觉得用共模电感用环型的好还是用其他的好啊....呵呵
2、你用1653做过多大的啊?听群里人说这个芯片容易受干扰啊....
你最大做大多大?能发一份原理图参考一下吗?谢谢
jimmy1125@sina.com
3、整流部分应该没多大问题了........
4、我准备用两只并联,用专门的IC驱动.....
5、你对我这个功率的PFC电感有什么意见啊?用什么材质?用环并联还是用大的铁氧体啊?
谢谢你给小弟的意见哦............
还有这个VCC要单独做个反激的电源还是直接用PFC电感上取啊........
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yjlnmy
LV.7
8
2009-08-28 16:18
@
不好意思,还有个问题忘了问.......PFC电感怎么选啊.......用铁硅铝的环两个并怎么样?还是用铁氧体的大磁芯好啊?
电流15A左右,如果电感值在10-20MH,频率在60KHZ以内可以用非晶环
高U值初导80000,一般在10万以上.用在EMI/EMC滤波上.
这样可以做到小体积,低矫顽力、低损耗及良好的稳定性

链接引用:http://www.hzhckj.com/productinfo.asp?proid=225&proclass=3

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/3300141251447593.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
刘 13357183579
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LV.1
9
2009-08-31 09:09
@yjlnmy
电流15A左右,如果电感值在10-20MH,频率在60KHZ以内可以用非晶环高U值初导80000,一般在10万以上.用在EMI/EMC滤波上.这样可以做到小体积,低矫顽力、低损耗及良好的稳定性链接引用:http://www.hzhckj.com/productinfo.asp?proid=225&proclass=3[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/3300141251447593.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">刘13357183579
兄弟,谢谢
不过我想问下你这个是算的是我的EMI滤波器还是PFC电感啊
呵呵
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yjlnmy
LV.7
10
2009-08-31 14:03
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兄弟,谢谢不过我想问下你这个是算的是我的EMI滤波器还是PFC电感啊呵呵
PFc部分
好东西大家一起分享
3300141251698582.rar
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yjlnmy
LV.7
11
2009-08-31 14:04
@
兄弟,谢谢不过我想问下你这个是算的是我的EMI滤波器还是PFC电感啊呵呵
大哥,我就是做非晶材料磁芯的
有需要可以联糸我!
刘思凡 13221819602
QQ:345521526
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jakehusonic
LV.4
12
2011-04-19 14:51
@powercheng
1.两级共模,2个Y电容,1个X电容,差模电感基本无用.有没有都差不多.这个我做过测试.有成本限制的话,一般不放差模电感.共模电感要想做小一点的话,用高U值的,15000的我都试过,效果很好,体积小了很多.共模电感取值在10mH左右,具体看你的瓦数了.Y电容不要太大,2.2nF正好,不能再大了.X电容不要超过1U,680nF就差不多了,记得并联放电电阻,470K以上.否则会带来一些安规上的问题.前面滤波极其重要.不然,EMC测试很麻烦.2.推荐1653,我用这个做过几款.3.1200W的话,整流桥并联可解决.4.MOS管选COOLMOS2~3只并联,注意驱动设计,出来的驱动信号走等长线路,尽量走短一点.二极管也并联,建议使用SiC的管子,在这种功率下,表现是很不错的.5.你这个瓦数,看上去驱动得专门设计,或者干脆简单一点,买驱动IC.前面的滤波设计漂亮一点,板子画的合理一点,VCC做的干净一点,驱动尽量短一点,散热做好一点.后面的16583表现会很好.另外,1200W,那个大电感,散热会有点麻烦.计算的时候多留点余量.祝楼主好运.

请问一国外PFC电路(应用在超声电源中),功率管经常坏掉,请问增加RCD吸收是否有改善

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2011-04-19 15:46

下面的连接可以做参考,PFC是两颗mpp环并在一起用,77匝,1KW.频率67KHZ.

http://bbs.dianyuan.com/topic/652453

 

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2011-04-19 16:04
@yjlnmy
电流15A左右,如果电感值在10-20MH,频率在60KHZ以内可以用非晶环高U值初导80000,一般在10万以上.用在EMI/EMC滤波上.这样可以做到小体积,低矫顽力、低损耗及良好的稳定性链接引用:http://www.hzhckj.com/productinfo.asp?proid=225&proclass=3[图片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='这是一张缩略图,点击可放大。\n按住CTRL,滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/80/3300141251447593.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">刘13357183579

哈哈!都是高手啊

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2011-04-19 16:21

我来说说吧

1、共模电感用非晶肯定好,但价格也会很贵。因为共模电感都想得到较高的电感值,较小的插入损耗,所以高导类磁心是第一选择。至于计算的话,要得到较精确的值,比较麻烦,而且还有布线,变压器等很多未知的因素,建议直接按照经验取一个值,然后在测试的时刻现场整改。

2、芯片的话,我用过英飞凌的做最大1800W的PFC,效果较好。听说IR1150对布线要求较高,其余的我用得也不多,不多说了。

3、1200W的话,其实功率也并不是很大,用两个10-15A的桥并联,加散热片就可以可,当然也可以用单个更大容量的桥。

4、COOLMOS当然是较好的选择,但我看到有很多网友说COOLMOS并联非常容易炸管,因为COOLMOS的并联对布线要求太高了,再说COOLMOS的耐冲击能力极差,所以建议你多个普通MOSFET并联,或者单个大容量的COOLMOS作为开关管。PFC的整流二极管SIC是首选,因为其反向恢复时间极短;但也要注意余量,因为其跟COOLMOS一样存在耐冲击能力差的缺点。

5、驱动能用专用IC的话当然更好,如果成本有限制,用一对B772与D882也足以驱动开关管了,但要注意布线。

至于计算你可以参考好版主的帖子,写得相当详细

 

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2011-04-19 16:23
@
powercheng兄弟,谢谢你的回复....不过小弟还是有些疑问哦....需要你进一步知道啊....呵呵1、1个X电容?两级共模啊..我想用三个电容(1U两个,470N的一个),差模电感我准备不要,就想上面说的一样,用共模的漏感做差模,我现在做的是1200W,你觉得单个的共模电感单边电感值多少合适啊?EMI/EMC的截至频率取高些好,还是低些好啊,你一般截至频率取在多少KHZ的啊?你觉得用共模电感用环型的好还是用其他的好啊....呵呵2、你用1653做过多大的啊?听群里人说这个芯片容易受干扰啊....你最大做大多大?能发一份原理图参考一下吗?谢谢jimmy1125@sina.com3、整流部分应该没多大问题了........4、我准备用两只并联,用专门的IC驱动.....5、你对我这个功率的PFC电感有什么意见啊?用什么材质?用环并联还是用大的铁氧体啊?谢谢你给小弟的意见哦............还有这个VCC要单独做个反激的电源还是直接用PFC电感上取啊........
用两个外径57MM的铁硅铝磁环叠绕就可以了,选60u的,而且已经有很大的余量了
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fuyi115
LV.3
17
2011-04-19 21:56
@yjlnmy
PFc部分好东西大家一起分享3300141251698582.rar

兄弟,有没有注册码?

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朗尔
LV.3
18
2011-05-07 19:07
@心中有冰
我来说说吧1、共模电感用非晶肯定好,但价格也会很贵。因为共模电感都想得到较高的电感值,较小的插入损耗,所以高导类磁心是第一选择。至于计算的话,要得到较精确的值,比较麻烦,而且还有布线,变压器等很多未知的因素,建议直接按照经验取一个值,然后在测试的时刻现场整改。2、芯片的话,我用过英飞凌的做最大1800W的PFC,效果较好。听说IR1150对布线要求较高,其余的我用得也不多,不多说了。3、1200W的话,其实功率也并不是很大,用两个10-15A的桥并联,加散热片就可以可,当然也可以用单个更大容量的桥。4、COOLMOS当然是较好的选择,但我看到有很多网友说COOLMOS并联非常容易炸管,因为COOLMOS的并联对布线要求太高了,再说COOLMOS的耐冲击能力极差,所以建议你多个普通MOSFET并联,或者单个大容量的COOLMOS作为开关管。PFC的整流二极管SIC是首选,因为其反向恢复时间极短;但也要注意余量,因为其跟COOLMOS一样存在耐冲击能力差的缺点。5、驱动能用专用IC的话当然更好,如果成本有限制,用一对B772与D882也足以驱动开关管了,但要注意布线。至于计算你可以参考好版主的帖子,写得相当详细 
既然这个话题谈到了大功率PFC设计,那么我想请问各位大师,1500W 2000W 2500W PFC,分别采用那款芯片做合适,器件怎么搭配最优?
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LV.1
19
2011-05-08 08:45
@朗尔
既然这个话题谈到了大功率PFC设计,那么我想请问各位大师,1500W2000W2500WPFC,分别采用那款芯片做合适,器件怎么搭配最优?

大功率一般都用CCM控制的芯片,至于你说的“器件怎么搭配最优”,我就不知道了哟。。。

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kevinren
LV.1
20
2011-06-03 14:48
@
大功率一般都用CCM控制的芯片,至于你说的“器件怎么搭配最优”,我就不知道了哟。。。[图片]

 功率因数校正电路中的SiC功率肖特基二极管      使用碳化硅SIC二极管的好处很多的,因为无反向恢复电流,这样就可以省去吸收回路;也因为不像硅二极管的反向漏电流甚至达到20A,需要考虑开关器件很大的电流裕量,而用SIC二极管,就可以降低电流裕量,从而节约成本啦。不止是PFC  ,如果是高频输出,那用SIC二极管的效果会更好的。

       目前我们所代理的CREE公司的碳化硅二极管,已经大量应用在普通开关电源、充电机(站)、车载充电机(车载电源),以及solor inverter、UPS等。

当您在PFC使用碳化硅二极管的时候,同时也要考虑到去消除开机时的一次浪涌。因此,我们很多工程师,会加深一个旁路的整流二极管,比如DSI30-12A/DSI45-08A 。

       关于IXYS或CREE的sic二极管,有什么疑问可与我联系,北京鹏源信诺 , Kevin.

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kevinren
LV.1
21
2011-06-03 15:02
@kevinren
[图片] [图片]功率因数校正电路中的SiC功率肖特基二极管     使用碳化硅SIC二极管的好处很多的,因为无反向恢复电流,这样就可以省去吸收回路;也因为不像硅二极管的反向漏电流甚至达到20A,需要考虑开关器件很大的电流裕量,而用SIC二极管,就可以降低电流裕量,从而节约成本啦。不止是PFC ,如果是高频输出,那用SIC二极管的效果会更好的。      目前我们所代理的CREE公司的碳化硅二极管,已经大量应用在普通开关电源、充电机(站)、车载充电机(车载电源),以及solorinverter、UPS等。当您在PFC使用碳化硅二极管的时候,同时也要考虑到去消除开机时的一次浪涌。因此,我们很多工程师,会加深一个旁路的整流二极管,比如DSI30-12A/DSI45-08A。      关于IXYS或CREE的sic二极管,有什么疑问可与我联系,北京鹏源信诺,Kevin.
    
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chromawang
LV.1
22
2011-06-07 20:26

送你张电路图,自己看,嘿嘿

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LV.1
23
2012-02-25 17:06
@心中有冰
用两个外径57MM的铁硅铝磁环叠绕就可以了,选60u的,而且已经有很大的余量了
请问冰版主:这种57的环选哪家的合适呢?国产如798或天通的可以吗,是否有价格优势?以前没用过,所以请指点下!
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smps
LV.6
24
2013-07-02 16:50
@chromawang
送你张电路图,自己看,嘿嘿

有完整的电路图吗,学习下

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lgxixi
LV.5
25
2013-07-04 21:58
@chromawang
送你张电路图,自己看,嘿嘿

兄台,说好的电路图呢,你的节操君掉了一地

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