pfc电源设计与电感设计计算

无源填谷式PFC电路的工作原理及设计“填谷电路”（Valley FillCircuit）属于一种新型无源PFC电路，其特点是利用整流桥后面的填谷电路来大幅度增加整流管的导通时间，通过填平谷点，使输入电流从尖峰脉冲变为接近于正弦波的波形，将功率因数提高到0.9左右。

与传统的电感式无源PFC电路相比，其优点是电路简单，提高功率因数效果显著，在输入电路中不需要使用体积笨重的大电感器。

需要指出，填谷电路会增加电源的损耗，仅适用于20W以下低成本的LED驱动电源。

此外，填谷电路的总谐波失真较大，无法满足欧洲EN61000-3-2等标准对谐波的要求。

它所产生的谐波频率远高于150Hz，不会对LED电源造成影响，但容易对其他电子设备形成干扰。

1.二阶无源填谷电路的工作原理二阶无源填谷电路（Two Stage Valley Fill Circuit）的原理图如图所示，电路中使用了两只电容器，亦称二电容填谷电路。

该电路是全部采用无源元器件，不用PFC电感。

由VD1~VD4构成整流桥。

无源填谷电路仅需使用3只二极管（VD6~VD8）和两只电解电容器（C1、C2）和一只电阻器（R1）。

VD6~VD8采用1N4007型硅整流管。

C1与C2的容量必须相等，例如均采用22μF/200V的电解电容器。

R1选用4.72、2W的电阻器，开机时可限制C1、C2上的冲击电流，还能抑制自激振荡，但R1上也会消耗一定的功率。

填谷电路的特点是C1和C2以串联方式充电，而以并联方式进行放电，通过有效地延长交流输入电流的持续时间，使整流管的导通时间显著增大。

VD5为隔离二极管，可将整流桥与填谷电路隔离开。

C3用于滤除高频干扰。

设交流输入电压的有效值为u，峰值电压为U P，整流桥输出的脉动直流电压为U BR，VD5右端电压为U A（此即C1和C2上的总电压）。

二阶无源填谷电路的原理图阶段一：在交流电正半周的上升阶段，由于U BR>U A时，VD1、VD4、VD5和VD7均导通，U BR就沿着C1→VD7→R1→C2的串联电路给C1和C2充电，同时向负载提供电流。

单级PFC高频变压器设计及参数计算详解由于LED照明电源要求：民用照明PF值必需大于0.7，商业照明必需大于0.9。

对于10~70W的LED驱动电源，一般采用单级PFC来设计。

即节省空间又节约成本。

接下来我们来探讨一下单级PFC高频变压器设计。

以一个60W的实例来进行讲解：输入条件：电压范围：176~265Vac 50/60HzPF>0.95THD<25%效率ef〉0.87输出条件：输出电压：48V输出电流：1.28A第一步：选择ic 和磁芯：Ic用士兰的SA7527，输出带准谐振，效率做到0.87应该没有问题。

按功率来选择磁芯，根据以下公式：Po=100*Fs*VePo：输出功率；100：常数；Fs：开关频率；Ve：磁芯体积。

在这里，Po=Vo*Io=48*1.28=61.44；工作频率选择：50000Hz；则：Ve=Po/（100*50000）=61.4/（100*50000）=12280 mmmPQ3230的Ve值为：11970.00mmm，这里由于是调频方式工作。

完全可以满足需求。

可以代入公式去看看实际需要的工作频率为：51295Hz。

第二步：计算初级电感量。

最小直流输入电压：VDmin=176*1.414=249V。

最大直流输入电压：VDmax=265*1.414=375V。

最大输入功率：Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W（设计变压器时稍微取得比总效率高一点）。

最大占空比的选择: 宽电压一般选择小于0.5，窄电压一般选择在0.3左右。

考虑到MOS管的耐压，一般不要选择大于0.5 ，220V供电时选择0.3比较合适。

在这里选择：Dmax=0.327。

最大输入电流: Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39 A最大输入峰值电流：Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55AMOS管最大峰值电流：Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A初级电感量：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取500uH。

PFC参数设计及理论推算作者：王文林胡廷东来源：《科学与财富》2017年第23期摘要：PFC是功率因数校正，PFC参数一般指PFC滤波电感的参数，本文以电磁理论为基础，逻辑推理，层层深入，揭示了PFC参数同电磁学物理量的定量关系，从而就把线圈匝数、线径大小推导出来，是有理有据分析开关电源的典范。

关键词：电感量，磁导率，有效磁路成长度，磁芯横截面面积，安培环路定律，磁电路磁阻定律如图1所示，由J1、RT1、RT2、D1、C1、D4、D6、PFC1、C10、L6563S及外围构成了PFC控制电路。

J1是交流输入插座。

输入电压范围是85～265VAC.输出电压：UO=400V，输出电流：IO=0.5A。

根据功率因数公式η=PO/S （1）其中PO 是有用功率，S是视在功率，也叫总功率。

PO=IOUO （2）其中IO是有效输出电流，UO是有效输出电流。

S=IINUIN （3）其中IIN是有效输入电流，UIN 是有效输入电压。

于是便得到η=IOUO /IINUIN （4）有效输出电流和有效输出电压都是恒定的。

则输出功率恒定。

当输入电压有效值最小时，输入电流有效值就会最大。

IINmax=IOUO /ηUINmin （5）取η=0.9 UINmin =85V IINmax=2.61A当 GD为高电平时，Q1和Q2导通，Q1和Q2的漏极为低电平，二极管D5截止，直流电源对PFC主线圈充电，根据自感应定律：ξPFC=Ldi/dt （6）又因为ξPFC=UOM+UD （7）由于UD 很小UOM是稳定的，因此充电过程中自感应电动势保持常数，则充电电流是线性增加的。

i=UOM t/L （8）当t=TON时，充电电流达到最大。

IPFCmax=UOM TON/L （9）TON是QM5的导通时间，也就是开启时间，由于PFC充电电流总是少于最大输入电流有效值。

U设置L6563S的工作频率为100KHzT=1/f （11）则 T=10μs又因为T=TON+TOFF+TD （12）取TON=4μs解得L≧0.613mH（13）当GD为低电平时，Q1和Q2截止，D5导通，PFC主线圈向负载放电，根据充放电曲线可知，IPFCmax≧3IO （14）才能确保连续性的要求。

pfc bulk 电容的计算摘要：I.引言- 介绍PFC电容的作用和重要性II.PFC电容的计算方法- 讲解PFC电容的计算公式- 说明所需参数及其意义III.计算实例- 给出一个实际的计算案例，展示计算过程IV.结果分析- 分析计算结果，解释其含义- 讨论可能的影响因素和解决方案V.总结- 回顾PFC电容计算的重要性- 强调实际应用中的注意事项正文：I.引言在电子电路设计中，PFC（Power Factor Correction，功率因数校正）电容是一种关键元件，用于提高电路的功率因数，减小无功功率损耗，提高电能利用率。

正确选择和计算PFC电容的参数对于电路的性能有着重要影响。

本文将详细介绍PFC电容的计算方法及注意事项。

II.PFC电容的计算方法PFC电容的计算方法主要依赖于以下公式：C_PFC = (2 * I_peak * f_s * C_L) / (I_rms * V_rms)其中：- C_PFC：PFC电容值（单位：微法）- I_peak：交流输入电压的峰值（单位：安培）- f_s：电源频率（单位：赫兹）- C_L：电感值（单位：亨利）- I_rms：交流输入电压的有效值（单位：安培）- V_rms：交流输入电压的有效值（单位：伏特）III.计算实例假设我们有一个电源输入电压的峰值为220V，有效值为173.2V，频率为50Hz，电感值为10uH。

我们可以将这些参数代入上述公式，计算得到PFC电容值：C_PFC = (2 * 220 * 50 * 10^-6) / (173.2 * 173.2) ≈ 2200pFIV.结果分析根据计算结果，我们得到PFC电容的值约为2200pF。

需要注意的是，计算结果受到输入电压、频率、电感值等因素的影响。

在实际应用中，应根据具体电路参数和性能要求，对PFC电容进行合理选择和调整。

此外，在计算过程中，需要确保所使用的单位制式一致，以免出现计算错误。

V.总结本文详细介绍了PFC电容的计算方法，并通过实例进行了说明。

PFC应用:临界导电模式有源PFC的设计APFC技术按照电感电流是否连续，可分为断续导电模式(DCM)、连续导电模式(CCM)和介于两者之间的临界导电模式(CRM)。

CCM模式适合于较大功率输出，控制较复杂，且存在二极管反向恢复的问题。

DCM模式的输入电流和输出电压的纹波比较大，因而开关损耗比较大，同时对负载有一定的影响。

CRM模式既没有断续导电模式那么大的器件应力，也不存在连续导电模式所具有的二极管反向恢复问题，且输入平均电流与输入电压成线性关系。

在中小功率(300 W以下)场合，采用临界导电模式的功率因数校正具有比较大的优势。

文中推出的APFC系统采用美国摩托罗拉公司生产的MC33262专用集成控制芯片，并使其工作于临界导电模式(CRM)。

1 基于MC33262的APFC原理简介用于实现APFC变换器的拓扑电路有Boost变换器、反激变换器和Boost-Buck变换器等，但由于Boost电路具有：有输入电感，可减小对输入滤波的要求；开关器件的电压不超过输出电压值；容易驱动等特殊优点，因此其应用最为广泛，这里的设计主要基于Boost变换器。

目前，用于实现临界导电模式的控制芯片有很多，由MC33262构成的采用Boost变换器的APFC 电路。

MC33262原理框图。

在图1中，5脚是零电流检测输入端，接在变压器二次侧，因而检测到的是电感电流，即外电源流入负载的电流。

当电感电流为零时，ZCD的输出翻转，将内部的RS触发器置&ldquo;1&rdquo;，7脚输出高电平，使Q1导通。

外电源通过桥式整流，使变压器一次侧和Q1导通，电流流过变压器一次侧，将电能储存于电感中。

当电感电流增大到一定值时，Q1又关断，这也是通过RS触发器进行控制的。

1脚接PFC输出电压的分压，该电压经EMP放大后，与由3脚输入的电压分压值在MULT中相乘，MULT的输出与由4脚输入的Q1的电流比较。

当输入Q1的电流值大于MULT输出的电流值时，OIC输出电平翻转，将RS触发器置&ldquo;0&rdquo;，该电平由7脚输出，关断Q1。

PFC电感设计范文电感是一种被广泛应用于电子设备中的电子元件，常用于滤波、稳压、振荡等电路中。

PFC电感是一种用于功率因数校正（Power Factor Correction，简称PFC）的电感。

在本文中，我们将探讨PFC电感的设计原理、特性以及应用。

首先，我们来了解一下什么是功率因数校正。

功率因数是指电路中有用功率与视在功率的比值，它是衡量电路负载对电源的利用效率的指标。

当负载电路存在感性或容性元件时，会导致功率因数变低，从而引起电网的能量浪费和电网压力升高。

为了提高电网的能量利用效率，降低电网的压力，需要使用功率因数校正电路来提高功率因数。

1.电感值的选择：电感值的选择需要根据具体的PFC电路要求来确定，一般来说，电感值越大，能量储存越多，但同时也会增加电路的体积和成本。

因此，需要平衡电感值和电路要求之间的关系，选择合适的电感值。

2.电感材料的选择：电感材料的选择直接影响了电感的性能。

常见的电感材料有铁氧体、铁氟龙等，不同材料具有不同的特性，如磁导率、损耗等。

在选择电感材料时，需要考虑其磁导率高、损耗低、工作稳定等因素。

3.线圈匝数的确定：线圈匝数是影响电感的重要因素，它决定了电感的电感值和电流特性。

线圈匝数的确定需要根据电路的电流大小、工作频率等参数来计算和选择，目的是使电感能够满足电路的要求。

4.温升和损耗的估算：PFC电感在工作过程中会产生一定的温升和损耗，这会对电感的性能和寿命产生影响。

因此，需要对PFC电感的温升和损耗进行合理的估算和评估，以确保电感能够正常工作并具有较长的寿命。

最后，我们来介绍一下PFC电感的应用领域。

PFC电感主要用于功率因数校正电路中，常见的应用领域有家用电器、工业电源、LED驱动器等。

PFC电路的应用可以提高电路的效率和功率因数，减少能量的浪费和电网的压力，从而达到节能和减少环境污染的目的。

综上所述，PFC电感是PFC电路中的关键元件，它的设计和选择对于PFC电路的性能和效果具有重要影响。

设计与分析yuFenxi单级PFC反激式开关电源设计李晓晖$赵杰1苏亚东$张玉峰+郑凯-(1.皖北煤电集团有限公司，安徽淮北232097; 2.徐州凯思特机电科技有限公司，江苏徐州221116;3.中国矿业大学电气与动力工程学院，江苏徐州221116)摘要:研宄了固定关的单级P F C反 变换器，续 模相比，结构在很大度上降低了开关管的电流应力前级E M I滤波器的高次谐波应力；和平均电流控制模相比，该结构的电路结构和控制方式都比较简单，成本较低。

在对临界模 连续模 的础上，完成了对固定关 模的大，设计了系统电路，仿 机实测对理论 验。

关键词c单级;F O T;P F C;反；变压器设计;系统电路仿0引言开关电源的相关标准中对于降低电流谐波及提高功率因 数有着明确的要求，这使得P F C技术在开关电源中的应用越来 越广泛。

有源P F C技术相比于无源P F C技术具有响应快、动态 效果好等优点而受到广泛研宄。

一般含有P F C功能的开关电源 采用两级P F C结构，一级为功率因数校正级，一级为电压变换 级，两级结构导致系统结构复杂、成本较大，据此，单级P F C结 构应运而生[1—5]。

本文针对单级P F C反激式开关电的能关系进行了研宄，最后，根据这些参数给出了变 压器的设计 。

2.1 FOT控制模式工作原理2为F O T单级P F C反 变换器的系统 。

I电压！。

电路 电电压。

乘器的用构的电流准，准一电压同相的正波，为电压入电压相 。

开关的关采电的电压高于乘法器的 电压。

开关的导产生电路控制。

源，在C C M下F O T控制系统的，完成了系统的大 ，照大 的结构，设计了系统电路及变压器参数，成了系统仿，验 系统的 。

1单级PFC反激式电路基本结构1是一种单级P F C反激式变换器 的结构，于 的电 、流电电，简化了电路结构，使 变得 单。

于 采用的电，能 电压中的高谐波。

输入电压电正 。

P W M器对输入、电压采样，在 计 电流准，电流采 比较，据比较的结果 Q2的通断，成功率因数校正。