最近碰到一個問題,詳細情況可以參考我的博客里面的文章“關于PFC電感的設計”.
本人認為,PFC電感的設計要達到較高的效率,除了本身損耗小之外還需要兼顧開關MOS的開關損耗,盡量減小deltaI有利于效率的提高,可是實驗結果并不是這樣,希望路過的高手指點迷津.
關于APFC電感設計和效率的關系討論
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@樂水軒
斑竹提出的這個問題應該是現在很多做SMPS的工程師所碰到的問題.要看電源的效率,簡單看Pout/Pin就知道了.引入APFC設計本身就會多消耗一部分能量(想比較于無源PPFC),而APFC的設計只是就整個電網來看只是減少了諧波污染,增加了實功的比率,但是整體能量是不會增加的,因為能量是守恒的.所有就整機的效率來說,轉換效率并沒有提升多少,如果因為設計不周全甚至還會有所降低.簡單說引入APFC設計只是大大提高了實功因子.(當然對后面的EMI的幫助實有目共睹的).另外,我有認真拜讀過斑竹的Blog,你里面提到的問題我想可以用LI*I來確定ui的選擇.
謝謝你的回復,我有用magnetic的計算公式認真計算過1.06寸和0.90的core,包含各種不同的ui,以價格和損耗的兼顧開考慮,我認為選用sendust的1.06的材料比較折中的選擇,而在這個功率等級,從60u到125u,電感量是遞增的,實際上60u的無論是用Magnetic的還是用Arnold的其損耗均差不多,因為手上沒有Magnetic的125u材料,只比較了Arnold的60u和125u的效果差異,只是Arnold的沒有提供計算公式,只能查表來比較,而125u的材料實際使用中跟databook差異這么大也是始料不及的,不知道是材料差異還是databook缺乏準確性?
如果按照你說的L*I*I來選材的話不知道應該選什么型號的比較合適?
如果按照你說的L*I*I來選材的話不知道應該選什么型號的比較合適?
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@jacki_wang
謝謝你的回復,我有用magnetic的計算公式認真計算過1.06寸和0.90的core,包含各種不同的ui,以價格和損耗的兼顧開考慮,我認為選用sendust的1.06的材料比較折中的選擇,而在這個功率等級,從60u到125u,電感量是遞增的,實際上60u的無論是用Magnetic的還是用Arnold的其損耗均差不多,因為手上沒有Magnetic的125u材料,只比較了Arnold的60u和125u的效果差異,只是Arnold的沒有提供計算公式,只能查表來比較,而125u的材料實際使用中跟databook差異這么大也是始料不及的,不知道是材料差異還是databook缺乏準確性?如果按照你說的L*I*I來選材的話不知道應該選什么型號的比較合適?
斑竹言重了.我只是從事磁材銷售工作而已,大學里是學環保的.所謂久病成醫(現在還遠遠不能叫醫),這里L是L(Ipk),不是L(0A),I是Ipk.如果你的計算結果是在1.8以下,125ui是恰當選擇;1.8~3.4范圍,90ui是恰當選擇;3.5~6.3之間75ui是恰當選擇;6.4~28之間60ui是理想選擇.如果更大可以用26ui,35ui(Dongbu 獨有,另外幾家都沒有)或者用EE類sendust core. 以上都是針對sendust 材料來說.如果要追求高效率,建議用High flux,如果溫度和精密度有特別要求,用MPP是最佳選擇(太貴了).如果用HF or MPP material,那么這些數據久需要修正了
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@樂水軒
斑竹言重了.我只是從事磁材銷售工作而已,大學里是學環保的.所謂久病成醫(現在還遠遠不能叫醫),這里L是L(Ipk),不是L(0A),I是Ipk.如果你的計算結果是在1.8以下,125ui是恰當選擇;1.8~3.4范圍,90ui是恰當選擇;3.5~6.3之間75ui是恰當選擇;6.4~28之間60ui是理想選擇.如果更大可以用26ui,35ui(Dongbu獨有,另外幾家都沒有)或者用EE類sendustcore. 以上都是針對sendust材料來說.如果要追求高效率,建議用Highflux,如果溫度和精密度有特別要求,用MPP是最佳選擇(太貴了).如果用HForMPPmaterial,那么這些數據久需要修正了
我了解你說的選擇方法了,Magnetic和Arnold都有相對應的選擇曲線,不過那些曲線的選擇方法適用的前提是符合他們設定的條件,比如加直流以后AL還在50%以上,繞線系數小于45%等.
這些曲線確實能夠提供一個快捷的選擇途徑,但是那只是針對一般設計應用,也許只有在空間和成本都沒有限制的情況下,甚至只適合自然冷卻條件(沒有考證)的情況下適用的,而我目前的想法是依據具體的情況進行優化設計,那些曲線選用的適用性就值得思考了,不知道是不是這樣?
這些曲線確實能夠提供一個快捷的選擇途徑,但是那只是針對一般設計應用,也許只有在空間和成本都沒有限制的情況下,甚至只適合自然冷卻條件(沒有考證)的情況下適用的,而我目前的想法是依據具體的情況進行優化設計,那些曲線選用的適用性就值得思考了,不知道是不是這樣?
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@jacki_wang
我了解你說的選擇方法了,Magnetic和Arnold都有相對應的選擇曲線,不過那些曲線的選擇方法適用的前提是符合他們設定的條件,比如加直流以后AL還在50%以上,繞線系數小于45%等.這些曲線確實能夠提供一個快捷的選擇途徑,但是那只是針對一般設計應用,也許只有在空間和成本都沒有限制的情況下,甚至只適合自然冷卻條件(沒有考證)的情況下適用的,而我目前的想法是依據具體的情況進行優化設計,那些曲線選用的適用性就值得思考了,不知道是不是這樣?
斑竹說得對,這個只是快速確定而已.具體的選取再根據自己的要求調整就可以很快確定了.比如你要加大繞線比,重載后剩下40%也可以,那么就把型號選小一號.總之,這個只是一個方向,不是一個定則.
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@壓力山大
關于你所說的,125u和60u的SUDUSTCORE損耗問題,你說在輕載是時125u的CORE由于有較打大的電感量所以會有較小的損耗.我認為是這樣的:只有一個參數回影響coreLOSS,那就是deltaB,并且只有電感和變化的電流乘積會影響deltaB.對APFCcircuit,尤其是你所用的連續模式主動PFC控制器-ML4800,電感和變化的電流乘積是不變的.下面這個公式可以看出乘積是不變的(相對的啊)deltacurrent=Toff*(Vout-1.414Vac)/L
如果你認為電感是恒定的,那么你還需要多看看書,我的blog里面已經說得很清楚了,也分別列出了0載和3安的時候的電感,如果你沒有用心看,別得我也不方便說什么了.
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@jacki_wang
哦,是的,也許是不習慣這樣表達乘積,不好意思啦.回頭我看看是不是這樣.不過即便是這樣,也不應該是這樣的結果啊,在輕載的時候明顯的電感量大的deltaI會小,其開關損耗就應該變小,效率還是應該提高的啊.
你說的輕載是多少?20% MAX LOAD?
我認為在同樣的負載和輸入輸出的情況下,對大電感和小電感流過MOS的平均電流是一樣的,對小電感來說關斷瞬時電流大一點,也就是說關斷損耗會大一點,但是在開通時小電感的瞬時電流會小一點,這樣開通損耗就會小一點,這樣綜合考慮開通和關斷損耗也就相互抵消了.
對于DIODE的損耗,我看還是小電感的反向恢復電流小了一點.
胡亂的說幾句,不對之出還請各位指正!
我認為在同樣的負載和輸入輸出的情況下,對大電感和小電感流過MOS的平均電流是一樣的,對小電感來說關斷瞬時電流大一點,也就是說關斷損耗會大一點,但是在開通時小電感的瞬時電流會小一點,這樣開通損耗就會小一點,這樣綜合考慮開通和關斷損耗也就相互抵消了.
對于DIODE的損耗,我看還是小電感的反向恢復電流小了一點.
胡亂的說幾句,不對之出還請各位指正!
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@壓力山大
你說的輕載是多少?20%MAXLOAD?我認為在同樣的負載和輸入輸出的情況下,對大電感和小電感流過MOS的平均電流是一樣的,對小電感來說關斷瞬時電流大一點,也就是說關斷損耗會大一點,但是在開通時小電感的瞬時電流會小一點,這樣開通損耗就會小一點,這樣綜合考慮開通和關斷損耗也就相互抵消了.對于DIODE的損耗,我看還是小電感的反向恢復電流小了一點.胡亂的說幾句,不對之出還請各位指正!

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@藏經閣
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哦,你說的是起始點,不過損耗平衡這個還得實際測試一下才能夠確定.
如果真是這樣那不是表示輕載的效率沒得救了?
如果真是這樣那不是表示輕載的效率沒得救了?
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@jacki_wang
70KHz恒頻控制,所以要同時考慮電感,MOS和diode的損耗,比較復雜.
CCM這東西我昨天才聽你說,以前沒做過,它和CRM確實不一樣,開關損耗都很大.....
如果空間和成本允許的話,建議用零開關做...零壓關...零流開.....
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基本的拓卜如上,jacki_wang 是高手,我就不再班門弄斧了....
如果空間和成本允許的話,建議用零開關做...零壓關...零流開.....

基本的拓卜如上,jacki_wang 是高手,我就不再班門弄斧了....
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