基于led照明電源的單級PFC高頻干式變壓器詳細設
由于LED照明電源要求:民用照明的PF值必須大于0.7,商用照明的PF值必須大于0.9。對于10~70W的LED驅動電源,一般采用單級PFC來設計。既節省空間又節約成本。接下來,我們將討論單級PFC高頻干式變壓器的設計。
以60W為例進行說明:
輸入閾值:
電壓范圍:176 ~ 265伏交流電50/60赫茲
PF 0.95
總諧波失真25%
效率ef > 0.87
輸出閾值:
輸出電壓:48V
1.28A的輸出電流
較好步:選擇ic和磁芯;
Ic采用Schlumberger生產的SA7527,輸出頻段為準諧振。效率0.87應該沒問題。
根據功率選擇磁芯,公式如下:
Po=100*Fs*Ve
Po:輸出功率;100:常量;Fs:開關頻率;Ve:磁芯體積。
這種情況下,Po=Vo * Io=48 * 1.28=61.44工作頻率選擇:50000Hz然后:
Ve=Po/(100*50000)
=61.4/(100*50000)=12280 mmm
PQ3230的Ve值為11970.00mmm,工作在調頻模式。完全可以滿足需求。你可以代入公式看看實際需要的工作頻率是51295Hz。
第二步:計算初級電感。
較小DC輸入電壓為176 * 1.414=249伏。
較大DC輸入電壓:VDmax=265 * 1.414=375V伏。
較大輸入功率:Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(設計干式變壓器時略高于總效率)。
較大占空比為:寬電壓一般小于0.5,窄電壓一般在0.3左右。考慮到MOS管的耐壓,一般不超過0.5,220V V供電時選擇0.3更合適.選擇這里:Dmax=0.327。
較大輸入電流為:iinmax=引腳/vinmin=68.3/176=0.39a。
較大輸入峰值電流:iin maxp=iin * 1.414=0.39 * 1.414=0.55 a
MOS晶體管較大峰值電流:imos max=2 * iinmax p/dmax=2 * 0.55/0.327=3.36 a。
初級電感: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
拿500uH。
第三步:計算初級匝數NP:
根據磁芯的數據,PQ3230的AL值為5140nH/N^2,因此在設計反激干式變壓器時應保留一定的氣息。0.6倍的AL值更合適。在這里,我們采取:
AL=2600nH/N^2
那么:NP=(500/0.26) 0.5=44
第4步:次級匝數NS:
VOR=VDmin*Dmax
=249*0.327=81.4
轉向比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696
NS=NP/n=44/1.686=26
第五步:計算輔助繞組的NA
查看IC的數據表,知道VCC是11.5~30V。這里選16V。
NA=NS/(Vo*VCC)=26/(48/16)=8.67,取9。
纏繞方法:
總結
通過樣品測試,實驗結果如下:整機效率為0.88,176伏時PF值為0.989;220伏時為0.984;265伏時為0.975。干式變壓器溫升為25K。在干式變壓器的整個設計過程中。有些事情簡化了。例如二極管的電壓降。相比之下,它與一般的反激干式變壓器有些一致。只是因為整流橋后面沒有連接電解電容。實際較小DC電壓不是1.414倍。 #p#分頁標題#e#
來源:電網