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【原創(chuàng)】跟我學(xué)系列之五，反激的延伸設(shè)計

【原創(chuàng)】跟我學(xué)系列之一，CCM模式APFC電路設(shè)計

【原創(chuàng)】跟我學(xué)系列之二，元器件降額使用參考

【原創(chuàng)】跟我學(xué)系列之三，常用于APFC的軟開關(guān)BOOST電路的分析與仿真

【原創(chuàng)】跟我學(xué)系列之四，反激電源及變壓器的設(shè)計

 

在前面的反激電源的設(shè)計中，我們闡述了反激電源的基本拓撲BUCK-BOOST電路的工作原理，并推導(dǎo)了BUCK-BOOST向FLYBACK拓撲的演變過程。然后我們學(xué)習(xí)了反激電源的一些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)計與計算。并將設(shè)計過程總結(jié)成了一個EXCEL電子表格?，F(xiàn)在把這個電子表格提供給大家，供大家下載后驗證設(shè)計，同時體提供一個小工具用于計算波形的RMS值。

反激參數(shù)設(shè)計 

有效值計算 

在這個帖子里，我們將把反激的設(shè)計深化、延伸。在以后的一段時間里，我將在這里和大家一起探討反激電源中的一些實用技術(shù)，比如：CRM/BCM的反激設(shè)計、QR模式的反激設(shè)計、LCD吸收替代RCD吸收、反激單級PFC等等。同時，歡迎大家積極參與討論，發(fā)表自己的觀點。

全部回復(fù)(176)
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2010-08-28 12:35

首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：

CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527

QR：NCP1337

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2010-08-28 13:03
辛苦了  支持一下
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2010-08-28 14:13
@讓你記得我的好
首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527QR：NCP1337

支持，初學(xué)者用的芯片太少，先坐板凳聽課。

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gaohq
LV.8
5
2010-08-28 17:32
聽課
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2010-08-30 17:30

好貼關(guān)注！

這回坐上地板了！

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bode
LV.9
7
2010-08-30 17:57
@windertakers
好貼關(guān)注！這回坐上地板了！
好斑竹的帖子，不來學(xué)習(xí)的話，絕對會后悔~
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盧佳
LV.3
8
2010-08-30 19:13
@讓你記得我的好
首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527QR：NCP1337
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sandy.lu
LV.3
9
2010-08-30 20:09
@gaohq
聽課
這個要頂，
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2010-08-30 20:31
@讓你記得我的好
首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527QR：NCP1337

IC種類不在多，找一兩個比較典型的就行，關(guān)鍵是討論計算的方法與步驟

期待繼續(xù)

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2010-08-30 21:26

首先來看CRM/BCM的工作情況。

我們都知道，CRM/BCM的反激電源是工作在變頻控制，那么工作的頻率究竟是怎么變化的呢？請看：

 

T為工作周期，VIN是輸入電壓，L是初級電感量，IP是初級峰值電流PIN是輸入功率，VF是反射電壓，fs是開關(guān)頻率。

從上面的關(guān)系式，我們可以看出，對于恒定電壓、恒定功率輸出的電源來說，如果忽略了效率，那么工作周期隨著輸入電壓的升高，而減小，那么就是輸入電壓增高，工作頻率增加。如果考慮效率的話，一般來說，高壓輸入的時候，效率會高一些，那么頻率也是隨著輸入電壓增加而增加的。

對于某些電源的應(yīng)用場合而言，比如充電器，它的輸出電壓是變化的。那么當(dāng)工作與恒流狀態(tài)的時候，輸出電壓并沒有達到正常值，就是說VF比較低，那么假如功率不變，輸入電壓不變，VF低的話，其實工作頻率是會變低的。

因為不同的頻率下，IP是不同的，那么變壓器的工作磁通量也是不同的。不確定的參數(shù)會讓設(shè)計失去控制。

所以，我們設(shè)計一個CRM/BCM電源的時候，首先要確定工作頻率的變化區(qū)間，并判斷是否符合我們的要求。

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hsym_101584
LV.5
12
2010-08-31 09:18
@bode
好斑竹的帖子，不來學(xué)習(xí)的話，絕對會后悔~
來聽好版主講課
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2010-08-31 12:50
@讓你記得我的好
首先來看CRM/BCM的工作情況。我們都知道，CRM/BCM的反激電源是工作在變頻控制，那么工作的頻率究竟是怎么變化的呢？請看：[圖片] T為工作周期，VIN是輸入電壓，L是初級電感量，IP是初級峰值電流PIN是輸入功率，VF是反射電壓，fs是開關(guān)頻率。從上面的關(guān)系式，我們可以看出，對于恒定電壓、恒定功率輸出的電源來說，如果忽略了效率，那么工作周期隨著輸入電壓的升高，而減小，那么就是輸入電壓增高，工作頻率增加。如果考慮效率的話，一般來說，高壓輸入的時候，效率會高一些，那么頻率也是隨著輸入電壓增加而增加的。對于某些電源的應(yīng)用場合而言，比如充電器，它的輸出電壓是變化的。那么當(dāng)工作與恒流狀態(tài)的時候，輸出電壓并沒有達到正常值，就是說VF比較低，那么假如功率不變，輸入電壓不變，VF低的話，其實工作頻率是會變低的。因為不同的頻率下，IP是不同的，那么變壓器的工作磁通量也是不同的。不確定的參數(shù)會讓設(shè)計失去控制。所以，我們設(shè)計一個CRM/BCM電源的時候，首先要確定工作頻率的變化區(qū)間，并判斷是否符合我們的要求。

那么，對于CRM/BCM的反激電源的設(shè)計是順序是：

根據(jù)輸入電壓范圍，MOS的耐壓值等參數(shù)，確定在最低輸入電壓時的占空比，反射電壓VF、RCD箝位電壓VC。

然后，設(shè)定最低工作頻率，根據(jù)輸出功率，效率，計算出初級電感量。

這樣，就可以根據(jù)上面的公式，求出在不同負載狀態(tài)下，不同輸入電壓下，開關(guān)管的工作頻率了。

注意，這個算法，只適合交流整流后帶大電解濾波的FLYBACK電路，并不適用于單級的反激PFC的設(shè)計。

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bpyanyu
LV.8
14
2010-08-31 15:00
@讓你記得我的好
首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527QR：NCP1337
關(guān)注中.......
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bobery
LV.7
15
2010-08-31 18:16
@讓你記得我的好
那么，對于CRM/BCM的反激電源的設(shè)計是順序是：根據(jù)輸入電壓范圍，MOS的耐壓值等參數(shù)，確定在最低輸入電壓時的占空比，反射電壓VF、RCD箝位電壓VC。然后，設(shè)定最低工作頻率，根據(jù)輸出功率，效率，計算出初級電感量。這樣，就可以根據(jù)上面的公式，求出在不同負載狀態(tài)下，不同輸入電壓下，開關(guān)管的工作頻率了。注意，這個算法，只適合交流整流后帶大電解濾波的FLYBACK電路，并不適用于單級的反激PFC的設(shè)計。

坐個凳子好好聽吧！

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2010-08-31 20:42
@讓你記得我的好
那么，對于CRM/BCM的反激電源的設(shè)計是順序是：根據(jù)輸入電壓范圍，MOS的耐壓值等參數(shù)，確定在最低輸入電壓時的占空比，反射電壓VF、RCD箝位電壓VC。然后，設(shè)定最低工作頻率，根據(jù)輸出功率，效率，計算出初級電感量。這樣，就可以根據(jù)上面的公式，求出在不同負載狀態(tài)下，不同輸入電壓下，開關(guān)管的工作頻率了。注意，這個算法，只適合交流整流后帶大電解濾波的FLYBACK電路，并不適用于單級的反激PFC的設(shè)計。

聽課中

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2010-08-31 21:02
@讓你記得我的好
首先，我們看看常用的CRM/BCM和QR模式下的反激電源的控制IC主要有哪幾種，我先說幾個，后面請大家積極補充：CRM/BCM：L6561，L6562，MC34262，SA7527QR：NCP1337

頂起！??！

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2010-09-01 11:32
@讓你記得我的好
首先來看CRM/BCM的工作情況。我們都知道，CRM/BCM的反激電源是工作在變頻控制，那么工作的頻率究竟是怎么變化的呢？請看：[圖片] T為工作周期，VIN是輸入電壓，L是初級電感量，IP是初級峰值電流PIN是輸入功率，VF是反射電壓，fs是開關(guān)頻率。從上面的關(guān)系式，我們可以看出，對于恒定電壓、恒定功率輸出的電源來說，如果忽略了效率，那么工作周期隨著輸入電壓的升高，而減小，那么就是輸入電壓增高，工作頻率增加。如果考慮效率的話，一般來說，高壓輸入的時候，效率會高一些，那么頻率也是隨著輸入電壓增加而增加的。對于某些電源的應(yīng)用場合而言，比如充電器，它的輸出電壓是變化的。那么當(dāng)工作與恒流狀態(tài)的時候，輸出電壓并沒有達到正常值，就是說VF比較低，那么假如功率不變，輸入電壓不變，VF低的話，其實工作頻率是會變低的。因為不同的頻率下，IP是不同的，那么變壓器的工作磁通量也是不同的。不確定的參數(shù)會讓設(shè)計失去控制。所以，我們設(shè)計一個CRM/BCM電源的時候，首先要確定工作頻率的變化區(qū)間，并判斷是否符合我們的要求。
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點，以及如何計算。

首先還是先計算一下工作周期

我們知道，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的。故而在每個半正弦波的周期中，TON是不變的。

  

VF是反射電壓。

由這個公式可以知道，當(dāng)輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi)，頻率的最低點在正弦波的峰值處。

而當(dāng)輸出不變的時候，輸入電壓升高時，從T的表達式可以看出來，T會縮短，那么工作頻率會升高。

這就是說，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。

在這里，我們需要定義一個參數(shù)：

KV=VINPK/VF

由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的。具體區(qū)別就在于，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷，只不過電感電流逐漸降到零，然后開啟下一個周期。這個過程中，輸入依然向后繼饋能。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時，初級電流也就關(guān)斷了。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放。如果KV值越小，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大，輸入電流畸變小，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。

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bobery
LV.7
19
2010-09-01 12:07
@讓你記得我的好
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點，以及如何計算。首先還是先計算一下工作周期我們知道，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的。故而在每個半正弦波的周期中，TON是不變的。 [圖片] VF是反射電壓。由這個公式可以知道，當(dāng)輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi)，頻率的最低點在正弦波的峰值處。而當(dāng)輸出不變的時候，輸入電壓升高時，從T的表達式可以看出來，T會縮短，那么工作頻率會升高。這就是說，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。在這里，我們需要定義一個參數(shù)：KV=VINPK/VF由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的。具體區(qū)別就在于，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷，只不過電感電流逐漸降到零，然后開啟下一個周期。這個過程中，輸入依然向后繼饋能。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時，初級電流也就關(guān)斷了。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放。如果KV值越小，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大，輸入電流畸變小，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。

繼續(xù)！

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basic
LV.3
20
2010-09-01 13:01
@on_the_way_li
頂起?。?！
支持，系列4咱還有些問題還沒問，到時總結(jié)下一起問了...
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BBGO
LV.4
21
2010-09-01 13:56

坐下，學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)。

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fly
22
2010-09-01 16:05

好的帖子，一定要頂。。

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040404050
LV.4
23
2010-09-01 17:01
頂下！
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chendelei
LV.8
24
2010-09-01 18:10
@040404050
頂下！
頂....
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2010-09-03 15:07
@讓你記得我的好
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點，以及如何計算。首先還是先計算一下工作周期我們知道，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的。故而在每個半正弦波的周期中，TON是不變的。 [圖片] VF是反射電壓。由這個公式可以知道，當(dāng)輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi)，頻率的最低點在正弦波的峰值處。而當(dāng)輸出不變的時候，輸入電壓升高時，從T的表達式可以看出來，T會縮短，那么工作頻率會升高。這就是說，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。在這里，我們需要定義一個參數(shù)：KV=VINPK/VF由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的。具體區(qū)別就在于，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷，只不過電感電流逐漸降到零，然后開啟下一個周期。這個過程中，輸入依然向后繼饋能。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時，初級電流也就關(guān)斷了。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放。如果KV值越小，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大，輸入電流畸變小，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。

所以呢，在可能的情況下，比如，MOS的耐壓夠高，我們把VF取高一些將有助于提高PF值，降低THD。

有了上面關(guān)于開關(guān)周期的計算，有了VF的設(shè)計考慮，該是把輸入功率PIN和輸入電壓、電流等參數(shù)建立關(guān)聯(lián)的時候了。

   

 

我們知道，VINPK是由輸入電壓知道的。KV是根據(jù)MOS的耐壓和占空比可以知道的。最大占空比是在最低輸入電壓的峰值處的。那么根據(jù)輸入功率PIN就可以計算出峰值電流IPK，然后就可以根據(jù)AP法，求出AP值，選擇合適的磁芯，再計算出初級匝數(shù)等。和通常的反激計算已經(jīng)沒有什么大的區(qū)別了。

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盧佳
LV.3
26
2010-09-03 19:53
@讓你記得我的好
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點，以及如何計算。首先還是先計算一下工作周期我們知道，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的。故而在每個半正弦波的周期中，TON是不變的。 [圖片] VF是反射電壓。由這個公式可以知道，當(dāng)輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi)，頻率的最低點在正弦波的峰值處。而當(dāng)輸出不變的時候，輸入電壓升高時，從T的表達式可以看出來，T會縮短，那么工作頻率會升高。這就是說，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。在這里，我們需要定義一個參數(shù)：KV=VINPK/VF由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的。具體區(qū)別就在于，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷，只不過電感電流逐漸降到零，然后開啟下一個周期。這個過程中，輸入依然向后繼饋能。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時，初級電流也就關(guān)斷了。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放。如果KV值越小，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大，輸入電流畸變小，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。

樓主可否弄點電壓電流的波形看看呢？

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liuhou
LV.9
27
2010-09-03 20:04
讓你記得我的好，這么好的人，不頂不行啊。。。。
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2010-09-03 22:04
@liuhou
讓你記得我的好，這么好的人，不頂不行啊。。。。
幾天沒見 都說了這么多了
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wongkong
LV.1
29
2010-09-03 22:58

求那個“反激參數(shù)設(shè)計”的excel表格的保護密碼？想看看到底是按什么算的，光知道結(jié)果不是我想要的...

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2010-09-04 10:05
@讓你記得我的好
對于單級PFC類型的CRM/BCM工作模式，在每個半正弦周期內(nèi)的不同位置，頻率都是變化的。因為要滿足輸入電流隨著輸入電壓波形變化而變化。下面我們來分析一下這類工作模式的情況和特點，以及如何計算。首先還是先計算一下工作周期我們知道，對于CRM/BCM模式的反激式PFC電路來說，是峰值電流型的控制，而峰值電流的參考值是由電壓反饋和乘法器內(nèi)部合成的，由于這個峰值電流的參考值和輸入的交流信號是同相位的，而PFC的電壓環(huán)的響應(yīng)又是要求很慢的，那么每個開關(guān)周期的峰值電流就是和輸入交流的瞬時值成固定比例的。故而在每個半正弦波的周期中，TON是不變的。 [圖片] VF是反射電壓。由這個公式可以知道，當(dāng)輸入輸出條件不變的時候。在半個正弦周期內(nèi)，頻率的最低點在正弦波的峰值處。而當(dāng)輸出不變的時候，輸入電壓升高時，從T的表達式可以看出來，T會縮短，那么工作頻率會升高。這就是說，對于CRM/BCM的反激PFC電路來說，工作的最低頻率是在最低輸入電壓的半正弦波的最高處。在這里，我們需要定義一個參數(shù)：KV=VINPK/VF由于CRM/BCM的反激式PFC與CRM/BCM式BOOST型PFC是不一樣的。具體區(qū)別就在于，MOS關(guān)斷期間，CRM/BCM式的BOOST型PFC的輸入電流不會斷，只不過電感電流逐漸降到零，然后開啟下一個周期。這個過程中，輸入依然向后繼饋能。但反激式就不一樣了。MOS關(guān)斷時，初級電流也就關(guān)斷了。初級不向輸出饋能。輸出能量是變壓器儲能的釋放。如果KV值越小，說明反射電壓VF越高，那么工作占空比大，輸入電流畸變小，輸入端的電流濾波后的平滑電流波形就越接近正弦波。
聽課中。。。。。。。。。。。。。。
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2010-09-04 11:27
@wongkong
求那個“反激參數(shù)設(shè)計”的excel表格的保護密碼？想看看到底是按什么算的，光知道結(jié)果不是我想要的...
我已經(jīng)重新上傳，雖然密碼還在，但是可以看具體是怎么計算的。
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