PFC电感计算的秘密.pdf

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1、diL1A/secx1V=1H(亨利)P1VL=LdtNIH=(AT/m)磁場強度N圈數r半徑l螺管長度I電流(A)l1000/4π2-2B=u0H磁通密度u0導磁率1AT/m1.257x10單位為m米平方Oe2截面積πr=A1T(特斯拉)10000高斯222u0NIπrNI-62Φ=BA=Bπr=u0Hπr=(H=代入)1circularmil=5.067x10cmll2222NΦNu0NIπrNu0πrNu0AL====(H)亨利IIlllIppILpILt12ILp峰值ILV△ILW=LI儲存的能量2ILV谷值ILt平均值只求變動的能量討論每一週期時變成E(on-off)

2、221a-b=(a+b)(a-b)122E=L(IPK-ILV)L(IPK+ILV)(IPK-ILV)22IILtLt=(I=(ILtLt+I+ILVLV)/2=2I)/2=2ILtLt(I(ILtLt+I+ILVLV))瞬間平均電流瞬間平均電流=LILt△IL△△IILL=(L=(LLPKLPK-I-ILVLV))ILPK=√2ILRMSVoILRMS=PI/VLRMSPI=Po/ηη轉換效率每一個cycle瞬時功率Vitδ=DutycycleE=LILt△IL=Pt*tonδ=(Vo-Vit)/Voton=δ/fswLILt△ILE(焦耳/sec)=P功率(W瓦)Pt=to

3、nE=P*T(時間)diVL=VLdt=Ldi單就△IL而言dt=ton的時間而在L上產生的電壓為VitdtVitXton=LX△IL※當MOSOFF反彈的電壓加上Vin的電壓VittonVitδ(Vo-Vit)‧Vit會成為Vout的電壓，所以只求△IL的變化即△IL===LfswLVo‧fsw‧L可，而不求其他的變化，平常不充電，只有VoVooff時才會充電，但此時的充電流為Vin及令Vipk=時△IL將會定數，設Vit=22VL各自產生相加後，彈入電容器之內，所(Vo-Vo/2)‧Vo/2Vo以電感此時的電流量又有所不同，不是△IL△IL==Vo‧fsw‧L4‧fsw‧L

4、而是ILPVo求L=Vo:已知△IL:可預設值4‧fsw‧△ILFsw:已知如果Vipk無法達到Vo/2而△IL已經max變壓器提早飽和時Vipk‧(Vo-Vit)當△IL設得小時L變很大△IL(max)=Vo‧fsw‧L當△IL設得大時L變很小△ILKr漣波比率值，以pk值為一基準KrILpk=設定△IL的大小範圍2P2L‧ILt‧△IL以功率電流Hl=NI※Pt=ton2LILI‧I代入1212※Pt==E=/2LIE=P‧T=/2LI2ton2tonL=NΦ/INΦIHΦIB==NI=Hl2ton2tonBΦ=BABHlBAHlA/2/2=△BB==/2=△B2tonto

5、nH=H‧Ae‧leff‧△B/ton以鐵心材質L‧ILt‧△ILH‧Ae‧leff‧△=L‧ILt‧△IL=H‧Ae‧leff‧△BtonB-7u0MKS制=4πx10如果有GAP出現的話CGS制=1L‧ILt‧△IL=HGAP‧Ae‧leff‧△BHl=NI英制=3.2L‧ILt‧△IL=Ae‧N‧ILt‧u0‧△H△B=ur△HL‧ILt‧△IL=Ae‧N‧ILt‧u0‧△IL/lGAPHGAPlGAP=NILtur=u0‧uGAPL=N2Φ/IAe‧N‧u0只要有GAP則基本上ur都L=有空隙的電感lGAP△IL會成為u0，因為GAP都是△H=NL‧lGAPlGAP空氣

6、隙，所以ur=u02N=Ae‧u0diVL=LdtILt為平均電流L‧lGAP流過電感的電流maxN=Ae‧u0以上的說明最重要的觀念為△IL大小設定的問題，沒有人會限定你應該定多少就看你所使用零件的額度能用到什麼程度。所以如何預估出RMS電流再求出△IL是非常重要的課題，當有了△IL就可以求得L。利用L及AL就可以轉出N，有N查可繞窗口面積就可找出線徑。當然在這裡你也可以用圓密爾去求出該用多大的線徑，然後再去找鐵芯也是不錯的方式。就看個人喜歡的手法啦。請注意鐵芯在大電流時都會有衰減的情形出現因此電流實務上會增加不少，所以你還必須有材質的特性曲線才能真正掌握設計的奧妙。