基于LED照明電源的單級PFC高頻變壓器設(shè)計(jì)詳細(xì)步驟
以一個60W的實(shí)例來進(jìn)行講解:
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180609.htm輸入條件:
電壓范圍:176~265Vac 50/60Hz
PF>0.95
THD25%
效率ef〉0.87
輸出條件:
輸出電壓:48V
輸出電流:1.28A
第一步:選擇ic 和磁芯:
Ic用士蘭的SA7527,輸出帶準(zhǔn)諧振,效率做到0.87應(yīng)該沒有問題。
按功率來選擇磁芯,根據(jù)以下公式:
Po=100*Fs*Ve
Po:輸出功率;100:常數(shù);Fs:開關(guān)頻率;Ve:磁芯體積。
在這里,Po=Vo*Io=48*1.28=61.44;工作頻率選擇:50000Hz;則:
Ve=Po/(100*50000)
=61.4/(100*50000)=12280 mmm
PQ3230的Ve值為:11970.00mmm,這里由于是調(diào)頻方式工作。完全可以滿足需求。可以代入公式去看看實(shí)際需要的工作頻率為:51295Hz。
第二步:計(jì)算初級電感量。
最小直流輸入電壓:VDmin=176*1.414=249V。
最大直流輸入電壓:VDmax=265*1.414=375V。
最大輸入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(設(shè)計(jì)變壓器時稍微取得比總效率高一點(diǎn))。
最大占空比的選擇: 寬電壓一般選擇小于0.5,窄電壓一般選擇在0.3左右??紤]到MOS管的耐壓,一般不要選擇大于0.5 ,220V供電時選擇0.3比較合適。在這里選擇:Dmax=0.327。
最大輸入電流: Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39 A
最大輸入峰值電流:Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A
MOS管最大峰值電流:Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A
初級電感量:Lp= Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3
=0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000
=482.55 uH
取500uH。
第三步:計(jì)算初級匝數(shù)NP:
查磁芯資料,PQ3230的AL值為:5140nH/N^2,在設(shè)計(jì)反激變壓器時,要留一定的氣息。選擇0.6倍的AL值比較合適。在這里AL我們?nèi)。?/p>
AL=2600nH/N^2
則: NP =(500/0.26)^0.5=44
第四步:次級匝數(shù)NS:
VOR=VDmin*Dmax
=249*0.327=81.4
匝比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696
NS=NP/n=44/1.686=26
第五步:計(jì)算輔助繞組NA
查看IC的datasheet,知道VCC為11.5~30V。在這選16V。
NA=NS/(Vo*VCC)=26/(48/16)=8.67 取9。
繞法:
總結(jié)
通過樣品的測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果為:整機(jī)效率0.88,PF值:176V時0.989;220V時0.984;265V時0.975。變壓器溫升25K。在整個變壓器設(shè)計(jì)過程中。簡化了一些東西。比如二極管的壓降。對比一下,與一般反激式的變壓器有點(diǎn)一致。只是由于整流橋后沒有接大容量的電解電容。實(shí)際的直流最低電壓沒有1.414倍。
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