第15章。.

升压功率因数角校正

在升压PFC电感中的最大峰峰纹波电流：

因为开关频率往往比工频高出三个数量级，对于单个开关周期，电感可看作是具有直流偏置为瞬间线路电流三角波交流开关电流。通过作出这样的近似，可以得到下面的等式：:

　

通常，对于一个电感可以应用下面的等式：

　

                                             (15-1)

　

当开关导通时，升压电感中的电流会从I_l增加到I_h:

　

                                              (15-2)

　

这里V_i 是瞬时输入电压。

　

当开关断开时，升压电感的电流会从I_h减少到I_l:

　

                                 (15-3)

　

现在从式（15-2）和（15-3)中消去D：

　

　

　

　

　

　

　

                                   (15-4)

　

　

为了找到在瞬时输入电压为合值时峰峰纹波电流取最大值，我们需要分析函数：

　

 

                                    (15-5)

　

　

从上面的等式，我们可以看出：

　

a) 如果瞬时输入电压可以达到输出电压的一半，在该处峰峰纹波电流有最大值。最大值为：

　

                                           (15-6)

　

最大的瞬时RMS值将是：

                     (15-7)

　

b) 如果瞬时输入电压不能达到输出电压的一半，在瞬时输入电压达到峰值时峰峰纹波电流有最大值。

　

对于一个普通的设计，85-276Vac, 或176-276Vac, 或85-138Vac, 瞬时输入电压总是达到输出电压的一半。仅在一种情况下不能达到输出电压的一半，即不常见的输出400Vdc，输入为85-136Vac时。这种特殊情况不做进一步讨论。

　

升压PFC电感中的RMS纹波电流:

把式（15-4）按时间的函数重写：

　

　

这个电流的RMS值就是：

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

　

升压PFC电感计算：

我们现在试着确定计算升压电感的公式，其输入数据为：PFC输出功率，PFC输出电压，最小交流输入电压，PFC开关频率和最大输出纹波电流对峰值输入交流电流的百分比：

　

　

　

　

                                         (15-8)

　

　

最大升压PFC电感的纹波电流：

　

　

　

　

　

分析上面的等式，结论是在交流线路电压(V_rms)最小时出现电感峰值电流，且瞬时输入电压达到峰值。因此，升压电感的最大峰值电流就是：

　

　

　

现在，回到式(15-2) 和 (15-3) 并消去纹波电流，我们就得到下面的升压占空比的等式：

　

                                                  (15-9)