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關于交錯PFC技術的一些討論

拓撲電路輸出電壓增益推導:
在交錯PFC電路中,輸出電感是在D*(Ts/2)期間補充能量,在1- D*(Ts/2)期間釋放能量,由于電感在穩態運行時應該滿足伏秒平衡條件,即電感電壓開關周期平均值為0,故
Vin* D*(Ts/2)=(Vo-Vin)*(Ts- D*(Ts/2))
Vin* D=(Vo-Vin)*(2- D)
Vin* D=2*Vo-Vo*D-2*Vin+ Vin* D
2*Vin= Vo(2-D)
式中Vin為輸入電壓值,Vo為輸出電壓值,Ts為工作周期,D為工作占空比.
Vin= Vo*(1-D/2)
Vo = Vin /(1-D/2)
如果按照上面的最后結果,那么在交流輸入150VAC.輸出420VDC時得到的占空比就達到了99%,感覺那么到了更低的交流輸入電壓那么就保證不了輸出420VDC.
不知推導是否正確.
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moreking
LV.5
2
2008-11-20 09:52
交錯PFC就是兩個獨立CRM PFC電路并聯,只是保證錯開180度的相位而已.電感、功率管都是完全獨立的,不能按你那種方法來計算,只要按普通的CRM PFC的公式來計算就可以.
糾正你不對的地方:輸出電感是在D*Ts期間補充能量,在1- D*Ts期間釋放能量,其他按公式計算即可
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2008-11-20 17:10
@moreking
交錯PFC就是兩個獨立CRMPFC電路并聯,只是保證錯開180度的相位而已.電感、功率管都是完全獨立的,不能按你那種方法來計算,只要按普通的CRMPFC的公式來計算就可以.糾正你不對的地方:輸出電感是在D*Ts期間補充能量,在1-D*Ts期間釋放能量,其他按公式計算即可
正確,理解交錯式的控制,用普通的PFC的理論就可以了,交錯只是在相位上.對于整個輸出由于是交錯式的,類似于提高了頻率.
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yyf761009
LV.4
4
2008-11-20 22:58
@遠方一風
正確,理解交錯式的控制,用普通的PFC的理論就可以了,交錯只是在相位上.對于整個輸出由于是交錯式的,類似于提高了頻率.
個人認為兩相交錯的PFC只是提高了電感的頻率,減小了紋波電流,EMI會好一些.
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2008-11-21 09:08
@moreking
交錯PFC就是兩個獨立CRMPFC電路并聯,只是保證錯開180度的相位而已.電感、功率管都是完全獨立的,不能按你那種方法來計算,只要按普通的CRMPFC的公式來計算就可以.糾正你不對的地方:輸出電感是在D*Ts期間補充能量,在1-D*Ts期間釋放能量,其他按公式計算即可
這位老兄能不能將交錯180度說的詳細一些,
在我認為如果在固定頻率下,相位交錯180度,那么最大的占空比就是不能大于1/2TS.不只這位老兄如何理解.
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moreking
LV.5
6
2008-11-21 12:06
@superpowerwt
這位老兄能不能將交錯180度說的詳細一些,在我認為如果在固定頻率下,相位交錯180度,那么最大的占空比就是不能大于1/2TS.不只這位老兄如何理解.
每一相都是一個單獨的CRM PFC電路,計算參數時按單相CRM PFC電路的計算方法來計算(功率取總功率的一半)
由于兩相疊加后,電流上升期間,并不是兩個電感的電流一起增大,有部分或全部時間時間是一個電感電流增大,另一個減小(與輸入電壓有關系),電流減小期間也類似,因此你這種計算方法是不可取的
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abing
LV.8
7
2008-11-21 12:07
@superpowerwt
這位老兄能不能將交錯180度說的詳細一些,在我認為如果在固定頻率下,相位交錯180度,那么最大的占空比就是不能大于1/2TS.不只這位老兄如何理解.
我認為兩路是獨立的,占空比并不因此而受限,采用兩相PFC時輸出同樣功率輸入脈動電流是單極的1/8,所以EMI很好解決.
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/71/172501227240310.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

圖中電感A與B的電流是一樣的,疊加之后合成脈動電流會很小,也可以看出占空比并不受到1/2T的限制.
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2008-11-21 14:03
@abing
我認為兩路是獨立的,占空比并不因此而受限,采用兩相PFC時輸出同樣功率輸入脈動電流是單極的1/8,所以EMI很好解決.[圖片]500){this.resized=true;this.width=500;this.alt='這是一張縮略圖,點擊可放大。\n按住CTRL,滾動鼠標滾輪可自由縮放';this.style.cursor='hand'}"onclick="if(!this.resized){returntrue;}else{window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/71/172501227240310.jpg');}"onmousewheel="returnimgzoom(this);">圖中電感A與B的電流是一樣的,疊加之后合成脈動電流會很小,也可以看出占空比并不受到1/2T的限制.
看來我是理解錯了,對于交錯180度,并不是180度互補.因此在理解上出現錯誤.多謝各位指導.
還有一個問題想問一下大家,就是怎么保證兩路的電流比較平均呀?
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moreking
LV.5
9
2008-11-22 14:02
@superpowerwt
看來我是理解錯了,對于交錯180度,并不是180度互補.因此在理解上出現錯誤.多謝各位指導.還有一個問題想問一下大家,就是怎么保證兩路的電流比較平均呀?
得靠電感的一致性來保證兩相電流相等,實際上兩相的電流肯定有點差異的,這就得要求控制IC有一種功能:在兩相電流有差異的時候也能實現兩相同時工作在臨界電流模式,否則就可能導致其中一相工作在CCM或DCM模式
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abing
LV.8
10
2008-11-22 14:41
@moreking
得靠電感的一致性來保證兩相電流相等,實際上兩相的電流肯定有點差異的,這就得要求控制IC有一種功能:在兩相電流有差異的時候也能實現兩相同時工作在臨界電流模式,否則就可能導致其中一相工作在CCM或DCM模式
可以同時工作于CCM可是DCM模式,工作于RCM模式是主要考慮的是相位問題,而兩相電流的誤差是很小的.
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楚天?
LV.8
11
2008-11-22 23:53
@abing
可以同時工作于CCM可是DCM模式,工作于RCM模式是主要考慮的是相位問題,而兩相電流的誤差是很小的.
用鐵氧體開氣隙的電感還好點.用粉心磁環電流就會偏差大一些.因為分心的軟飽和特性,當某只磁環電流大一點時,它的感量就會小一點,然后電流就會再大一點.
一般通過獨立電流檢測來確保兩只電感的電流偏差在許可范圍內.
參考多相BUCK.
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abing
LV.8
12
2008-11-24 09:36
@楚天?
用鐵氧體開氣隙的電感還好點.用粉心磁環電流就會偏差大一些.因為分心的軟飽和特性,當某只磁環電流大一點時,它的感量就會小一點,然后電流就會再大一點.一般通過獨立電流檢測來確保兩只電感的電流偏差在許可范圍內.參考多相BUCK.
可以這么認為,電感的誤差引超電流的誤差,只要保證電感誤差在范圍內就可以了.

我沒做過交錯PFC,只是個人認為工作于RCM時功率應小于500W,當功率超過500W時還是采用CCM模式.RCM模式開關損耗小,但功率較大時,磁芯損耗大,傳導干擾也不好處理,大功率時CCM模式總體比較好,就是輻射可能不太好處理.
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2008-12-01 12:54
@abing
可以這么認為,電感的誤差引超電流的誤差,只要保證電感誤差在范圍內就可以了.我沒做過交錯PFC,只是個人認為工作于RCM時功率應小于500W,當功率超過500W時還是采用CCM模式.RCM模式開關損耗小,但功率較大時,磁芯損耗大,傳導干擾也不好處理,大功率時CCM模式總體比較好,就是輻射可能不太好處理.
交錯模式在EMC上面的優勢比較大.效率上因為是兩相的,所以在大功率的時候也有提高.
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xy_k8299
LV.6
14
2010-07-21 15:46
@遠方一風
交錯模式在EMC上面的優勢比較大.效率上因為是兩相的,所以在大功率的時候也有提高.
你們交錯的功率做到多大?500W ? 800W ?,只是減小了峰值電流,做大功率還是沒辦法跟CCM模式比。
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