基于SEPIC變換器的功率因數(shù)校正電路的參數(shù)設(shè)計(jì)與分析
5.1 等效電感Leq設(shè)計(jì)原則
要保證輸入電流的正弦性和與ui的同相位性,必須讓電路工作在二極管電流斷續(xù)和恒占空比狀態(tài),因此有:
T=DTs+D’TsTs
即:
可以得到:
考慮最?lèi)毫拥臈l件=1則應(yīng)有:
由(4)可解得代入(6)可得
5.2 D,n的設(shè)計(jì)原則
由d條件,若d,與M都是已知的,可得n,這樣,滿(mǎn)足電路斷續(xù)的條件關(guān)鍵在于變壓器匝比n的選擇。如果n 選擇過(guò)大,則d必須很小,由7)知會(huì)很小,一般L1>>L2,這樣L2上的電流脈動(dòng)就會(huì)很大,如果n選擇過(guò)小,L2上的電流脈動(dòng)會(huì)減小,由1)知id,pk會(huì)很大。因此,n的選取將對(duì)電路器件應(yīng)力有著很大影響。
由1)知在半個(gè)線(xiàn)周期內(nèi):id,pk,max=給定id,pk,maxId,max,其中id,pk,max為二極管電流最大值,Id,max為二極管允許電流最大值。一般,L1>>L2 可知id,pk,max。因此,只需 Id,max。考慮n可綜合解得n的范圍如下
要使n有值,必須滿(mǎn)足:
這樣,可以解得:1-D> 將4)代入可得:
顯然,占空比越大,二極管上的峰值電流就越大,并且D>0,則必須大于4倍的輸出平均電流。這里與變壓器匝比無(wú)關(guān)。不管如何設(shè)計(jì),只要工作在斷續(xù)狀態(tài),二極管上的峰值電流就一定大于4倍的輸出平均電流。
在給定Id,max的情況下又有:
5.3 控制電路參數(shù)設(shè)計(jì)原則
雖然PFC電路的工作方式與普通DC-DC變換器一樣,但對(duì)于控制電路的設(shè)計(jì),卻有本質(zhì)上的區(qū)別。一般DC-DC補(bǔ)償器原則是提高穩(wěn)定性和抑制開(kāi)關(guān)噪聲,而PFC的主要目的在于抑制二倍線(xiàn)頻的電壓紋波[2]。
為了滿(mǎn)足THD的要求,輸出電壓紋波對(duì)補(bǔ)償器的輸出的影響應(yīng)在一定的范圍中[5]。即
其中G為補(bǔ)償器在二倍線(xiàn)頻處的增益,為電壓紋波, v為補(bǔ)償器輸出值的直流分量。由此可以確定電壓補(bǔ)償器的參數(shù)范圍。如采用圖3所示電壓補(bǔ)償器,應(yīng)有:
若,則有:
評(píng)論