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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

作者：時(shí)間：2012-03-11 來源：網(wǎng)絡(luò)

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5． SEPIC-PFC電路的主要參數(shù)設(shè)計(jì)原則

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：

　　考慮最惡劣的條件

=1則應(yīng)有：

　　　　（6）
　　由（4）可解得

代入（6）可得

　　　（7）

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的選取將對電路器件應(yīng)力有著很大影響。
　　由1）知在半個(gè)線周期內(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)定性和抑制開關(guān)噪聲，而PFC的主要目的在于抑制二倍線頻的電壓紋波[2]。
　　為了滿足THD的要求，輸出電壓紋波對補(bǔ)償器的輸出的影響應(yīng)在一定的范圍中[5]。即

　　　　（8）
　　其中G為補(bǔ)償器在二倍線頻處的增益，

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：

圖3　電壓補(bǔ)償器

　　若

，則有：

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