电源设计 - PFC升压电感

             
输入数据 Lb= 83.0 uH 电感    
  Ibpkx= 26.8 Apk 电感最大峰值电流    
  Ibppx= 8.8 App 最大峰峰电流    
  Iinn= 12.2 Arms 额定输入电流rms值    
  Iblacn= 2.0 Arms 升压电感平均纹波电流rms值    
  fpfc= 140 kHz PFC开关频率    
  Icd= 6.0 A/mm2 电流密度    
  Smp= 1.3 mm 安全裕度,主级/高频绕组,mm    
  Sms= 1.3 mm 安全裕度,次级/低频绕组,mm    
  Whm= 7.1 mm 最小绕组高度,mm E42/21/20  
  Wwm= 25.5 mm 最小绕组宽度,mm E42/21/20  
  Ht= 20.0 mm 磁芯高度或"C"尺寸 E42/21/20  
  Ltm= 75.5 mm 最小匝长 E42/21/20  
  le= 98.4 mm 磁路长度 E42/21/20  
  Ae= 237 mm2 磁芯面积,有效值 E42/21/20  
  Am= 237 mm2 磁芯面积,最小值 E42/21/20  
  Vm= 23,300 mm3 磁体积 E42/21/20  
  ur= 40   u, 无隙磁芯, 无直流偏置 K40  
  Bmax= 1.00 T 最大磁通密度@130℃ K40  
  uh= 67.0 % 穿透性 @ Hpk K40  
  ncpfc= 1   磁芯片数    
             
中间数据 Ltm= 75.5 mm 最小匝长ncpfc    
Ltn= 103.9 mm 平均匝长ncpfc    
  Aet= 237 mm2 磁芯面积,有效值,ncpfc    
  Amt= 237 mm2 磁芯面积,最小值,ncpfc    
  Vmt= 23,300 mm3 磁体积,ncpfc    
  Vc= 16,675 mm3 铜体积    
  Vt= 39,975 mm3 总的电感体积    
  ALc= 10.9 nH/T2 AL, 仅线圈    
  ALo= 121.1 nH/T2 AL, 无隙磁芯, 无直流偏置, 一片    
  ALot= 121.1 nH/T2 AL, 无隙磁芯, 无直流偏置,    
  AL= 81.1 nH/T2 AL, 无隙磁芯, 偏置@ Hpk, ncpfc    
  ALg= 81.1 nH/T2 需要的芯铝,气隙,偏置@ Hpk    
  L0= 11.19 uH 电感,无磁芯    
  Lb0= 135.16 uH 零偏置电感,无气隙,测试值    
             
输出数据 Nbmin= 9.4   最小匝数    
  Nb= 32.0   选择的匝数 > 1.2 x Nbmin  
  Bpk= 0.29 T 实际的峰值磁通密度 OK  
  Gap0= 0.00 mm 磁芯气隙,无叉指效应    
  Gap= 0.00 mm 磁芯气隙,接近真实情况    
  dBpk= 48 mT B峰峰范围的一半    
  Hpksi= 7,288 A/m 磁感应强度,SI    
  Hpku= 92 Oe 磁感应强度,USA    
             
             
  PFC电感芯损      
             
中间数据 P3= 19 mW/cm3 Philips Ferrite 3F3 材料    
Pml= 137 mW/cm3 Allied Signal MicroLite 245 材料    
  Pm60= 127 mW/cm3 Magnetics MPP 60u 材料    
  Pm125= 222 mW/cm3 Magnetics MPP 125u 材料    
  Pk= 312 mW/cm3 Magnetics Kool-Mu 材料    
  Ppl= 391 mW/cm3 Allied Signal PowerLite 材料    
  Phf= 606 mW/cm3 Magnetics High Flux 60u 材料    
  P18= 1043 mW/cm3 Micrometals Iron Powder 18 材料    
  Rthm= 7.71 ℃/W Rth, 环形, 开环,自然对流    
  Kwpfc= 0.79   额定平均/峰值芯损    
             
输出数据 P3= 0.4 W 3F3    
  Pml= 2.5 W MicroLite 245    
  Pm60= 2.3 W MPP 60u    
  Pm125= 4.1 W MPP 125u    
  Pk= 5.7 W Kool-Mu    
  Ppl= 7.2 W PowerLite    
  Phf= 11.2 W High Flux 60u    
  P18= 19.2 W Iron Powder 18    
  dT3= 3 磁芯温升, 3F3    
  dTml= 19 磁芯温升, MicroLite 245    
  dTm60= 18 磁芯温升, MPP 60u    
  dTm125= 31 磁芯温升, MPP 125u    
  dTk= 44 磁芯温升, Kool-Mu    
  dTpl= 55 磁芯温升, PowerLite    
  dThf= 86 磁芯温升, High Flux 60u    
  dT18= 148 磁芯温升, Iron Powder 18    
             
             
  PFC电感铜损      
             
中间数据 Dpenm= 0.213 mm 穿透深度, mm    
Dpen= 8.4 mil 穿透深度, mil    
  Sml= 52 mil 安全裕度, 低频绕组, mil    
  Smh= 52 mil 安全裕度, 高频绕组, mil    
  Ww= 1.004 inch 可用的绕组宽度    
  Ltl= 4.091 inch 平均匝长,低频绕组    
  Lth= 4.091 inch 平均匝长,高频绕组    
  Wal= 0.900 inch 低频绕组的绕组宽度    
  Waf= 0.900 inch 高频绕组的绕组宽度    
  Dlf1= 3.5 mil 电流密度需要的低频绕组的厚度    
  Dlfc= 5.0 mil 选定的低频绕组的厚度    
  Dlf2= 5.7 mil 绕组高度限制的低频绕组的厚度    
  Alf= 2.90 mm2 低频绕组的截面积    
  Dhf= 0.714 mm 高频绕组导线直径 x 1  
  Dhfc= 0.127 mm 选定的高频绕组导线直径    
  Ahfc= 2.903 mm2 选定的高频绕组的截面积    
  Qs= 0.60   高频绕组的层厚/穿透深度    
  Pb= 32.0   每个绕组部分的层数    
  Frb= 15.40   高频绕组的Rac/Rdc    
  Tc= 125.0 实际的铜的温度    
             
输出数据 Pbicrl= 5.7 W 磁芯功耗,Kool-Mu    
  Pgap= 0.0 W 气隙引起的损失    
  Rdclf= 31.77 mOhm DC阻抗,低频绕组    
  Rdchf= 28.62 mOhm DC阻抗,高频绕组    
  Rachf= 460.8 mOhm AC阻抗,高频绕组    
  Pbilfl= 4.8 W 低频绕组铜损    
  Pbihfl= 1.8 W 高频绕组铜损    
  Pbitcpl= 6.6 W 总的铜损    
  Pbitl= 12.4 W 电感总功耗    
  Rth= 5.8 ℃/W Rth, 环形,开环,自然对流    
  dT3= 71 自然对流时的温升 仅供对比用  
             
             
对于功率磁器件(升压电感,功率变压器和输出电感)我们建议使用H(180℃)级。  
             
芯损计算中假设磁芯工作温度为100℃    
80-90℃时损耗最小。        
磁芯工作温度的最大值应 <160℃ (Tc=200℃-40℃ 裕度)    
             
磁芯功耗计算公式的精度可达到 ±10%    
温升计算公式的精度可达到±30%    
             
温升为自然对流冷却方式下的。    
根据空气流动的情况,强制(风扇)冷却下的温升可为1/21/3    
             
             
             
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