
功率因数校正在电子电路设计中的重要作用,相信各位设计者都非常了解。但是对于PFC在效率方面的问题,可能一部分设计者就并不非常了解了。本文将采用案例带入的方式,为大家讲解PFC效率的分析,以及可以通过怎样的方式来提高PFC的效率。
本文的案例之一款单极的升压功率因数校正电路,输入时约为220V,输出约为400V,输出负载约520W。实际测得的效率为95%左右,并没有用SiC二极管,只采用了普通的超快恢复二极管,开关频率80KHz。那么按照此方式进行设计的电路效率如何?又如何降低开关频率呢?或者如何在不更改元器件的情况下来对效率进行提高。
想要解决问题,首先就要寻找到问题。在本案例中,可以首先从发热异常的位置开始检查。抛开最大功率520W这个条件,下面来进行一下全面的分析。
关于CCM模式,二极管的各项损耗是一个不容忽视的问题,不能用碳化硅,那就一定要用快恢复的二极管。可以用ST旗下的两个二极管串联在一个TO220封装的产品,频率可以达到60-80K。
碳化硅方面,有8A600V的产品,价格相对便宜,也是较为常用的器件,频率能够达到133K。例子中的电感已经能够非常好的满足设计需求,但需要注意的是一定要选用铁氧体,PC44,用多股绞合线解决气息位置的发热问题。
最后需要注意的问题就是功率管,一定要采用低RDS(on)的产品。功率管的驱动也很重要,特别注意要慢开快关。
下面再说一些相关的工程经验。如果输入电压没有严格的要求,那么降低PF输出电压是直接提高效率的方法。如果不一定要求达到265V,PF电压为360V就足够。一定要达到265V的话,PF电压达到375V也足以满足国家标准0.95的要求。
此外,以理论计算出来的电感值,实际用到的电感值最多也就三分之二。也就是计算出300UH时用200UH,同时做好最大电流限制,(调整的依据是在AC176V时,输出超过额定功率,PF电压就被迫下降了。达到限流值),这样也能提高效率。
以上,就是针对给出的案例对于PFC效率的相关分析,本文不仅针对电路中的器件设置给出了相关修改建议,在文章最后还给出了一些非常值得借鉴的工程相关经验,总的来说是一篇非常适合新手进行阅读的技术性文章。
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