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【原创】CRM模式PFC设计之三——铁氧体电感的设计
阅读: 10995 |  回复: 68 楼层直达

2011/05/09 20:50:17
1
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

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下面说说用铁氧体CORE设计CRM BOOST电感

因为导通时间随输入电压的平方正反比,所以需在最低电压下选择磁芯的尺寸,在最低输入电压峰值时避免饱和,则:

SQRT(2)*Vin-min*Ton-l=N*Ae*Bs

其中:N为电感线圈的匝数;Ae为磁芯有效截面积;Bs为最大磁通密度,

为减小损耗防止磁芯饱和,Bm一般取最大磁通密度的70%以下。

一般采用PC40或同等材质的铁氧体,其Bs390mT,

得,Bm=Bs*0.7=390*0.7=273mT.

则,L=Lmin/(Bm/Bs)=0.252/(273/390)=0.3605mH,0.365mH.

标签 电感 PFC
2011/05/09 20:50:34
2
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

整个窗口铜的截面积等式为Aw*Kw=Iin-max/j*N

其中j为铜线的电流密度,一般根据散热条件和趋肤效应取400~600,这里考虑到采用多股漆包线,j600

Kw为铜的有效利用系数(也就是拓扑系数)一般取0.4

即:N=Aw*Kw*j/Iin-max

2011/05/09 20:50:54
3
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

根据Ae=SQRT(2)Vin-min*Ton-max/(N*B),

代入得:

AP=Ae*Aw=SQRT(2)*Vin-min*Iin-max*Ton-l/(Bs*j*Kw)=SQRT(2)*85*1.278*3.8*10-6/(390*600*0.4)*1012=6235mm4

2011/05/09 20:51:11
4
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

查磁芯目录得,RM10 PC40参数如下:Ae=98mm2, Aw=69.5mm2, Le=44mm,

AP=Ae*Aw=98*69.5=6811mm4>6235 mm4,可以采用。

2011/05/09 20:51:35
5
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

则,升压电感匝数N=(Lp*Ip)/(Bm*Ae)=(0.365*10-3*3.617)/((273*10-3)*(98*10-6)=49.3Ts,50Ts

线径计算同之二,在此就不重复了……

2012/07/01 23:04:53
58
liusuper5240
电源币:40 | 积分:0 主题帖:37 | 回复帖:110
LV6
团长

黄工,顶一个!有个问题,请问一下芯片过零检测绕组是怎么计算的?谢谢!

2013/06/21 11:09:36
64
154600[实习版主]
电源币:265 | 积分:53 主题帖:28 | 回复帖:478
LV9
军长

2011/07/07 14:11:20
34
dukelec
电源币:0 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:3
LV2
班长
建議用下劃綫『_』做鏈接符,否則會與減號混淆。。。
2011/05/09 20:56:33
6
电源网-源源
电源币:6964 | 积分:60 主题帖:331 | 回复帖:1332
LV10
司令
强烈要求我坐沙发
2011/05/09 21:58:59
7
川野
电源币:1123 | 积分:0 主题帖:26 | 回复帖:234
LV7
旅长

怎么沙发他自己做去了,呵呵。再顶一下。

2011/05/09 22:03:06
8
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
2011/05/09 22:11:36
9
on_the_way_li
电源币:146 | 积分:0 主题帖:74 | 回复帖:1034
LV9
军长
版主乃牛人啊,什么东东都在行.....
2011/05/09 22:13:29
10
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
过奖了,只是地球上的事多少知道点。
2011/05/09 22:18:47
11
川野
电源币:1123 | 积分:0 主题帖:26 | 回复帖:234
LV7
旅长
2011/05/10 09:23:57
12
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅

我顶

 

2012/07/02 08:43:39
59
雪花梅花
电源币:81 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:333
LV6
团长
顶一下
2011/05/20 15:50:20
13
ahu5
电源币:0 | 积分:0 主题帖:4 | 回复帖:91
LV5
营长

高人

学习

2011/06/14 16:49:50
32
一骑红辰
电源币:0 | 积分:0 主题帖:7 | 回复帖:78
LV4
连长
喊一声 lz v5
2011/05/27 23:18:24
19
H-power
电源币:8 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:375
LV8
师长
顶起!
2011/05/29 10:32:42
20
evdi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:24 | 回复帖:245
LV6
团长

一般采用PC40或同等材质的铁氧体,其Bs390mT,

得,Bm=Bs*0.7=390*0.7=273mT.

则,L=Lmin/(Bm/Bs)=0.252/(273/390)=0.3605mH,0.365mH.

上面解释不通。L与Bm没有正比关系,反而是反比关系,楼主自己检查下

2011/05/29 12:25:09
21
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

这里的L是静态电感量,你所说的是工作电感量,工作电感量Lmin是与Bm成正比的。

把等式反过来看工作电感量Lmin=L*(Bm/Bs),Lmin就是与Bm成正比。

不对吗?

2011/05/29 13:20:01
22
evdi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:24 | 回复帖:245
LV6
团长

Lmin是为了保证设计出的电感量能够PFC不会工作在DCM的最小电感量,只与Vin, DeltaA,Ton(输入输出电压)有关。

而对应这个电感量,需要多少N才能使Bm<Bmax,这个只与N有关。楼主这个关系搞得有点混。

2011/05/29 13:41:31
23
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
你把静态电感量L与和工作电感量Lmin的关系搞混了,磁芯在工作时为了保证不饱和所以才有了Bm,L=N*N*AL,怎么可以说只于N有关系呢?N的改变L也会变呀。
2011/05/29 15:45:57
24
evdi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:24 | 回复帖:245
LV6
团长

你的公式是相对于铁粉芯,铁氧体不存在。

2011/05/29 15:55:19
25
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

铁氧体依然存在,只是铁氧体研磨后的AL变小了,但仍然存在L=N*N*AL的关系。

2011/05/29 15:59:23
26
evdi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:24 | 回复帖:245
LV6
团长
    
2011/05/29 16:14:26
27
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
气隙决定研磨后的AL
2011/05/29 16:55:09
28
evdi
电源币:0 | 积分:0 主题帖:24 | 回复帖:245
LV6
团长

个人感觉,对于PFC这块的基础理论知识还是可以参考下:让你记得我的好 的帖子

写的不错,虽然有些地方需要探讨,但基本上原理至少是清晰的。

2011/05/29 17:00:31
29
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
你是说好版讲的CCM模式的PFC吧,之前有请教些许,受益匪浅。
2013/06/26 09:12:09
65
konway
电源币:30 | 积分:0 主题帖:9 | 回复帖:45
LV4
连长

这个说法是错的。

CRM模式的I不会工作在DCM,电感减小后,工作频率会提高,依然是CRM模式

2011/05/29 20:57:32
31
hope_wait
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:17
LV3
排长
先顶后看,是我的一贯作风
2011/06/19 23:59:30
33
zhaomi06
电源币:0 | 积分:0 主题帖:2 | 回复帖:4
LV2
班长

为什么用AP来选取功率电感而不用Ve值?

2011/07/11 14:33:39
35
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令
版主想请问下按照上面的防范计算好电感的感量和匝数后,辅助绕组的匝数是如何确定的,恳请回复
2011/07/11 20:33:31
36
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
辅助绕组的匝数是根据所要求的VCC电压和匝比确定的
2011/07/12 14:09:05
37
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令
如设计VCC电压为14V 根据初次级的匝比来计算吗什么公式。初级绕组输出410V 次级14V. 这种占空比和频率都在变化的系统如何计算辅边匝数。
2011/07/12 17:56:04
38
jiandaa
电源币:0 | 积分:0 主题帖:14 | 回复帖:25
LV4
连长
先顶了再说
2011/07/12 18:00:01
39
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
和频率、占空比没关系,VCC供电范围一般比较宽
2011/07/12 18:35:03
40
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅
我顶
2011/07/12 20:32:44
41
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令
例如我用的一款PFC芯片的起始供电电压时12V, 关断电压10V  VCC 箝位电压20V 采用辅助电感绕组供电,电感是55匝 那么供电绕组同时是零电流检测绕组的匝数如何确定。绕组整流采用先接一支电阻串联电容再到整流管的方式。
2011/07/12 21:10:51
42
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

起始供电为12V,取辅助供电电压为16V,则,辅助电压VCC=55*16/410=2.15TS,

若取2.5TS时,VCC=2.5*410/55=18.6V

若取2TS时,VCC=2*410/55=14.9V

2011/07/13 08:50:21
43
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令
 这样啊 就是说和反激辅助绕组计算方法相同是吧。 再有个疑问如下图的供电方式的原理和匝数选择,多谢您的回复
2011/07/13 11:20:16
44
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅

找JAVIKE,他是专家

2011/07/13 13:36:56
46
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

这个IC我没用过,但从图中看,辅助绕组的输出是经R12,C13限流再通过D6供给VCC的,IC的内部VCC端应该是有齐纳二极管稳压的,而且IC所需电流不大,所以对辅助绕组而言,其输出的电压可以较高,但得配合R12和C13限制电流,具体计算应该是要在90V是使辅助绕组的电压略高于IC的VCC工作电压,使IC能正常工作,根据图中计算,在90V输入时,辅助绕组的输出电压=17*(90*0.9)/85=16.2V,另外还需在270V输入是计算R12和C13的值来限制电流,这个还关系到工作频率,占空比。。。。。。

2011/07/13 11:28:27
45
xianfjq
电源币:0 | 积分:0 主题帖:25 | 回复帖:260
LV7
旅长
你这个SQRT(2)到底是个啥东东?
2011/07/13 13:37:24
47
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅
就是2开方
2011/07/13 13:48:52
48
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令
多谢回复,这些天调试也正为这个芯片的供电烦恼。按照这个5倍的匝比计算的辅助绕组匝数 R12 用470欧C13用了4.7N 却无论输入电压高低均无法在轻载时启动正常。将R12改为100欧可以正常但R12发热说明箝位电流损耗很大 用外接辅助电源给芯片提供VCC 能正常工作
2011/07/13 14:09:43
49
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

这种供电方式是不好调哦

那就不要按他的供电方式不行吗?

直接辅助线圈整流给VCC,IC的启动端接BOOST电感前

2011/07/13 16:38:53
50
zhenxiang
电源币:1249 | 积分:17 主题帖:164 | 回复帖:1534
LV10
司令

请问为什么IC启动端需改接BOOST电感前 就是那俩个串联的启动电阻吧

2011/07/13 17:06:25
52
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

感觉接输出时,当MOS导通时启动会受负载影响

2011/07/13 17:01:53
51
dxsmail[版主]
电源币:392 | 积分:15 主题帖:86 | 回复帖:2636
LV11
统帅

有实际做ON的PFC芯片的吗?NCP1605。。。我现在做这个IC。。都会烧MOS管。。。反馈那边有问题。。。。

2011/07/13 17:07:54
53
javike[荣誉版主]
电源币:2918 | 积分:69 主题帖:167 | 回复帖:3087
LV12
元帅

没用过1605,和1651有神马区别?

上个参数电路什么的看看

2011/07/19 07:57:32
54
dxsmail[版主]
电源币:392 | 积分:15 主题帖:86 | 回复帖:2636
LV11
统帅

问题找到了。。。而且解决了。。。

是布板问题。。。呵。。。

2011/07/19 10:18:52
55
zvszcs
电源币:220 | 积分:0 主题帖:228 | 回复帖:3326
LV12
元帅
2011/07/23 22:30:44
56
H-power
电源币:8 | 积分:0 主题帖:3 | 回复帖:375
LV8
师长
分享下经验呀
2012/03/22 11:15:14
57
namin
电源币:147 | 积分:0 主题帖:108 | 回复帖:247
LV7
旅长

学习了

2012/07/02 09:41:06
60
dxsmail[版主]
电源币:392 | 积分:15 主题帖:86 | 回复帖:2636
LV11
统帅
输出二极管反向了。。。
2012/11/19 00:16:06
61
waterayay
电源币:407 | 积分:0 主题帖:7 | 回复帖:472
LV7
旅长
2012/11/19 18:23:18
62
dulai1985
电源币:360 | 积分:0 主题帖:458 | 回复帖:1164
LV10
司令
听的云里糊涂的~~
2012/11/21 19:41:03
63
电源帝国
电源币:1504 | 积分:0 主题帖:8 | 回复帖:32
LV5
营长

精彩

 

2018/02/28 09:40:30
67
snty
电源币:0 | 积分:2 主题帖:6 | 回复帖:16
LV4
连长
楼主,你的KW 取0.4 有什么依据啊?
2017/12/25 16:44:53
66
wangjunhg
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:1
LV1
士兵
感觉楼主混淆了Bs和每个开关周期磁通密度变化量ΔB的关系,楼主的公式不对。
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