請問各位大俠,我用Ispk=Io*1.1*1.4*2/(1-D)計(jì)算反激單級(jí)PFC的次邊電流峰值,為什么得到的值比實(shí)測的峰值小一半.式中Io*1.1得次邊電流正弦波的有效值,*1.4得正弦波的峰值,*2/(1-D)得次邊開關(guān)波形的峰值.
如果按傳統(tǒng)方法計(jì)算出原邊電流峰值,是比較準(zhǔn)確的,再用匝比計(jì)算次邊峰值電流就跟實(shí)測吻合了,但用上面的方法直接計(jì)算出來,就不對(duì)了。
討教單級(jí)PFC的次邊電流峰值怎么計(jì)算
首先要先確定你所使用的IC的單級(jí)PFC是如何實(shí)現(xiàn)的是恒頻還是恒導(dǎo)通時(shí)間。
以恒導(dǎo)通時(shí)間為例,
1、我認(rèn)為次級(jí)的電流波形并不符合正弦波,而你的公式都是按正弦波來算的;
2、既然次級(jí)沒具體的規(guī)律可循,那就從初級(jí)入手,單級(jí)PFC的線路,初級(jí)電流基本可以按正弦波估算,已知:Virms,Vo,Io,設(shè),F(xiàn)s,η
Iimax=SQRT(2)*(Vo*Io/Vinrms/η)
Ilpk=Iinpk=Iinmax*2/(1-Dmax) (Dmax為輸入電壓峰值處的占空比)
次級(jí)的峰值電流Ilspk=N*Ilpk;
不知道以上算法和你說的傳統(tǒng)算法是否一樣……可以討論下。
你好 看到你發(fā)的帖很符合實(shí)際。我計(jì)算的公式也差不多。 但是我也在網(wǎng)上的相關(guān)資料上面看到還有其它的算法。 資料上說:先算出平均電流,用輸入功率除以最小輸入電壓,然后算出有效值電流。有效值電流等于平均電流的1.4倍。最后求出峰值電流。峰值電流等于:有效值電流的兩倍再除以占空比。 我個(gè)人感覺每個(gè)工程師的計(jì)算方法都是有點(diǎn)差異的。這將直接影響到后面所需要計(jì)算的電感量及圈數(shù)和匝比。 希望你看到之后能給小弟指導(dǎo)下 謝謝!
,是的,你的計(jì)算方法就是我所說的傳統(tǒng)計(jì)算原邊電流峰值的方法。
你的敘述有兩個(gè)內(nèi)容我是這樣理解的:
1,次邊電流波形的包絡(luò)必定是正弦,因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,原次邊電流均符合匝比關(guān)系。
2,計(jì)算原邊電流峰值用的是Dmax,不是1-dmax.
3,計(jì)算出原邊電流峰值再用匝比計(jì)算次邊電流波形,如你所述,是正確的,與我實(shí)測電流波形相吻合,可是,不用匝比計(jì)算次邊電流的峰值,為何就不正確了呢
對(duì)于你所說的“1,次邊電流波形的包絡(luò)必定是正弦,因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,原次邊電流均符合匝比關(guān)系?!蔽覀€(gè)人并不是十分認(rèn)同。
1、“因?yàn)樵谌魏螘r(shí)刻,原次邊電流均符合匝比關(guān)系”----Ton的時(shí)候原邊有電流,次邊是沒有電流的,因此這個(gè)匝比的規(guī)律對(duì)峰值電流,平均電流是有效的,卻決定不了電流的包絡(luò)波形;
2、我們假定Ton固定,Vo固定(當(dāng)然實(shí)際上紋波比較大),那么Toff在100HZ工頻內(nèi),越接近谷底,Toff越短,這么一來,相比于正弦波,峰值處所表現(xiàn)出來的電流就更大,至于到底是1.5倍還是2倍,應(yīng)該也是可以用公式寫出來的;
語言能力有點(diǎn)問題,不知道你是否看的懂我說的,呵呵,可以繼續(xù)討論。
我剛才實(shí)際測了下,次邊電流波形確實(shí)是正弦包絡(luò),這個(gè)很好理解,在任何一個(gè)開關(guān)中,變壓器的原次邊符合安匝平衡。我們的歧義可能是電流測試點(diǎn)不同,我說的包絡(luò)線是變壓器次邊整流管上的波形,而你所說的電流是不是過了大電容之后的直流值呢?
然后我們用這個(gè)正弦波形來計(jì)算次邊電流峰值,就是我帖子開頭的計(jì)算方法,結(jié)果與實(shí)測不符合。
上面的圖中,是在AC90V輸入,輸出40V,460mA時(shí)所測得,變壓器匝比為NS:NP=0.317
先按傳統(tǒng)方法計(jì)算原邊電流峰值:
Dmax=40/(0.317*90*1.4+40)=0.5
Ipk=40V*0.46A/0.84/90V*1.41*2/0.5=1.37A,(低壓輸入時(shí)PF約為1,不代入運(yùn)算)這個(gè)值與實(shí)測非常接近。
再用匝比計(jì)算次邊電流峰值:=1.37A/0.317=4.32A,這個(gè)值與實(shí)測也非常接近。
然后我們不用匝比,直接用次邊電流波形計(jì)算次邊電流的峰值:
由于效率的影響,占空比加大到0.55,1-D=1-0.55=0.45,以便與圖片中實(shí)測的1-D相吻合,然后計(jì)算次邊電流峰值:=0.46A*1.1*1.41*2/0.45=3.17A,怎么這么小????
兄弟 你能解釋下你初級(jí)的峰值電流是怎么計(jì)算出來的嗎? 為什么我計(jì)算出來的只有你的一半呢? 我的計(jì)算方法是:首先算出初級(jí)的輸入功率=40*0.46/0.84=21.9W 再算出初級(jí)的平均電流=21.9/127=0.172A, 最后算出峰值電流=2*0.172/0.5=0.689A (注:0.5為占空比,是自己設(shè)計(jì)的選的值) 希望你幫我解釋下。 我公司也做單級(jí)PFC,做到80W. 謝謝
我們的論壇里有很多高手寫過計(jì)算方法,我也是在里面學(xué)的,你可以搜下。
大概的方法就是,單級(jí)PFC跟大電解電源不同,大電解在每一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),輸入輸出功率(額定滿載)相同,所以你計(jì)算出的值為大電解的設(shè)計(jì)。而單級(jí)PFC在每一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)輸入輸出(額定滿載)功率并不一定相同,你看那個(gè)電流波形,我的第五張圖片所示,在谷點(diǎn)時(shí)輸入功率為0,而峰值時(shí)輸入功率又極大,所以,單級(jí)PFC的輸出功率要按一個(gè)正弦波周期來計(jì)算。其它就是波形的轉(zhuǎn)換,直流轉(zhuǎn)正弦,正弦轉(zhuǎn)開關(guān)即可。

D值的計(jì)算,接BCM/CCM的方式計(jì)算即可,即Dmax=Vo/(Ns/Np*ACmin*1.4+Vo),由式看出,D值受輸入、輸出電壓和匝比影響,輸入輸出電壓是確定的,改變D值就只有改匝比了,匝比又受MOS管和輸出整流管電壓應(yīng)力影響,你反復(fù)調(diào)整匝比并計(jì)算出合理的D值(一般調(diào)整為D不大于0.5,我也是這么搞的,大于0.5有什么負(fù)面影響還沒發(fā)現(xiàn)),
綜合看來,就是在開關(guān)管電壓應(yīng)力、頻率(決定圈數(shù))、占空比和變壓器好不好繞之間平衡,多摸幾天就會(huì)了。
我個(gè)人感覺,那個(gè)包絡(luò)只是個(gè)類正弦波,并不能按正弦波算,
先做幾點(diǎn)很理想的假設(shè):1、Ton在100HZ的工頻內(nèi)不變;2、Vo恒定,沒有紋波;
那么:
a、開關(guān)周期為Ton+(Vin(t)*Ton*L/Vo),那么我們會(huì)發(fā)現(xiàn)Toff:(Vin(t)*Ton*L/Vo),會(huì)隨著Vin(t)的變化而變化,也就是說,在100HZ的工頻內(nèi),開關(guān)頻率是一直在變得;
b、理想單級(jí)PFC的Ippk的包絡(luò)是個(gè)正弦波,由于第一點(diǎn)的討論可知,Isav的包絡(luò)一定不是正弦波,具體分析如下:
Toff在峰值處最長,在谷底處最短,也就是說開關(guān)頻率在峰值處最小,越靠近谷底越大,周期反之,也就是說占空比D在100Hz的工頻里是一直在變,而且是在峰指出D最小,越靠近谷底D越大。
由于Ispk(t)跟隨Ippk(t)包絡(luò)是正弦波,Isav(t)=(Ippk(t)/2)*(1-D(t)),且1-D(t)并不是一個(gè)恒定值,因此可以說Isav(t)并不滿足正弦波。
我們再具體往下分析下,D(t)在峰指出最小,那么1-D(t)在峰指出則最大,1-D(t)越靠近谷底越小,那么Isavpk會(huì)比原來的值更大。所以實(shí)際的值一定比你計(jì)算的值大!你可以實(shí)際測下波峰處和波谷處的占空比驗(yàn)證下,當(dāng)然我的討論都是基于恒導(dǎo)通時(shí)間工作模式的PFC線路而言的,恒頻的另外討論。
不知道以上分析是否有漏洞,可以繼續(xù)討論。

實(shí)測的占空比,用MT7933做的一個(gè)驅(qū)動(dòng)。
頻率變化確實(shí)是如你所述,但占空比變化可能是你弄錯(cuò)了,或者你的工作模式發(fā)生變化。我們測占空比是測交流峰值電壓處的開關(guān)占空比,就是把觸發(fā)打到最上面來測的。
在設(shè)計(jì)的時(shí)候,按最低輸入電壓,此時(shí)占空比最大,頻率最低,峰值電流最大時(shí)來設(shè)計(jì)。