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一种改进的电压跟随PFCCukAC/DC变换器

发布时间:2015-07-27 08:57:16  来源:大电流电感厂家   查看:

由伏秒平衡原理可得:

VinDTS=(2VC-Vin)(1-D-Δ)TS(9)

由于要求电感L1工作在DCM,只需要保证输入电压vin(t)达到最大值时L1工作在DCM的边界,此时由伏秒平衡原理可得:

VpDTS=(2VC-Vp)(1-D)TS

(VC-VO)DTS=VO(1-D)TS(10)

把式(7)、式(10)代入式(9)可得:(11)

在一个开关周期内电感电流iL1的平均值可表示为:

〈iL1(t)〉=iL1P(t,t′)(1-Δ)/2

=VpDTS(1-Δ)|sinωt|/2L1(12)

把式(9)代入式(10)可得:〈iL1(t)〉=(13)

上式就是改进的VFPFCCu插件电感器kAC/DC变换器电路的输入电流表达式,在半个输入电压周期电源的输入功率为:(14)

式中:平均输出功率为:

Pout=VO2/RL=D2VP2/4RL(1-D)2(15)

假设变换器的效率为η,根据功率平衡原理可得:

ηPin=Pout(16)

=(17)

由上面的分析可得,输入电感L1工作的临界值为:L1=(18)

下面推导电感L2工作的临界值,由于输出功率

Pout=〈iL2〉VO(19)

电感L2工作在CCM与DCM的临界条件时,在一个开关周期TS内,流过电感L2的平均值〈iL2〉为:

〈iL2〉=iL2P/2=(VC-VO)DTS/2L2(20)

图6电路的仿真波形

(a)输入电流iL的波形(b)电流iL1的波形

模压电感器

(c)电流iL2的波形

由式(19)、式(20)可得:

Pout=(VC-VO)DTSVO/2L2

=VP2D2TS/8L2(1-D)(21)由式(15)、式(21)可得电感L2工作的临界值为:L2=(22)

只要电感L1的值小于其临界值,而电感L2的值大于其临界值,则可以保证输入电感L1工作于DCM,从而实现了VFPFC的功能,而输出电感L2工作于CCM,从而减小了器件的应力和输出电流纹波。

5仿真结果

设计要求如下:输入电压vin(t)=110sinωt,电源频率f=50Hz,输出电压VO=127V,输出功率PO=200W(RL=80Ω),开关频率fs=100kHz。仿真所选的参数为平面变压器厂家 | 平面电感厂家

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