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功率电感:PFC电感计算详解(三)

时间:2014-11-24 20:11:19 点击:
 4. 决定电感量

  为避免音频噪声,在输入电压范围内,开关频率应在20kHz以上。从以上分析可知,在最高输入电压峰值时,开关频率最低。故假定在最高输入电压峰值的开关周期为50μs.由式(11)求得

  

  由式(12)得到最低输入电压导通时间

  

  

  根据式(8)得到

  

  5. 选择磁芯

  因为导通时间随输入电压平方成反比,因此应当在最低电压下选择磁芯尺寸,只要在最低输入电压峰值时避免饱和。

  

  其中:N-电感线圈匝数;Ae-磁芯有效截面积;Bm《Bs(100)-最大磁通密度,为减少损耗,选择饱和磁感应的70%。

  整个窗口铜的截面积

  

  将式(17)代入(16),整理得到

  

  用AP法选择磁芯尺寸。

  6. 计算线圈匝数

  

  7. 线圈导线截面积

  

  例:电感器企业输入220V±20%,输出功率200W,采用临界连续。假定效率为0.95.

  解:输入最大电流为

  

        峰值电流为

       

  设输出电压为410V,最高输入电压时最低频率为20kHz。即周期为50μs,因此,导通时间为

  

  如果采用磁粉芯,选用铁硅铝磁芯。LI2=1.48×3.382×10-3=16.9mJ,选择77439。有效磁导率为60,其电感系数AL=135nH,电感1.48mH需要的匝数为匝 取N=105匝

  77439的平均磁路长度l=10.74cm,磁场强度(Oe)为

  

  由图得到磁导电感器企业率为60,H=21Oe,磁导率下降到90%,为了在给定峰值电流时保持给定电感量,需增加匝数为N匝,选取111匝。

  此时磁场强度H=111×21/105=22.2Oe,μ下降到0.88,此时电感量

  

  满足设计要求。最高电压时开关频率提高大约1%。应当注意到这里使用的是平均电流,实际峰值电流大一倍,最大磁场强度大一倍,从图上得到磁导率下降到80%,磁场强度从零到最大,平均磁导率为(0.8+1)/2=0.9,接近0.88。

  选取电流密度j=5A/mm2,导线尺寸为

  

  选择d=0.63mm,d’=0.70mm,截面积Acu=0.312mm2。

  核算窗口利用系数。Aw=4.27cm2,则

  

  77439铁硅铝粉芯外径OD=47.6mm,内径ID=23.3mm。考虑第一层

  Nm1=(π(ID-0.5d’-0.05)/1.05d’)-1=96.9 实际96匝。

  第二贴片电感器生产商层只要15匝。


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    本帖最后由linhui950于2017-1-1611:08编辑 1SSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSSS 本帖最后由linhui950于2017-2-1113:33编辑 111111111111111111 。 。 。
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