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单级PFC的公式推导

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gaohq
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总工程师
  • 2012-9-23 22:12:14
10问答币
附件是SD7530的设计指南,不明白其中几个公式是如何推导来的,那几位帮忙推导一下?

SD7530应用与设计指南0.1.pdf

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2.7.2:     1) I_P=Io/D*2 ;前提是在BCM模式,峰值电流可以近似的看做均值的2倍;而导通时间内的均值为周期内的均值除以占空比。     2) 是否可以根据伏秒平衡得到:Vin*Toff_O=nVo*Ton_O;我们关注一个开关周期时有,D=Ton/T=Ton_O/(Ton_O+(nVo*ton_O/Vin)=Vin/(Vin+nVo);又根据变频中Toff_O为定值,T为变量,所以可以理解成是采用积分的方式求出D在一个公频周期内的平均值。其中Vin=sqrt(2)*Vac(t ...
yuguang
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  • 2012-9-24 06:15:08
 
2.7.2:
1) I_P=Io/D*2 ;前提是在BCM模式,峰值电流可以近似的看做均值的2倍;而导通时间内的均值为周期内的均值除以占空比。
2) 是否可以根据伏秒平衡得到:Vin*Toff_O=nVo*Ton_O;我们关注一个开关周期时有,D=Ton/T=Ton_O/(Ton_O+(nVo*ton_O/Vin)=Vin/(Vin+nVo);又根据变频中Toff_O为定值,T为变量,所以可以理解成是采用积分的方式求出D在一个公频周期内的平均值。其中Vin=sqrt(2)*Vac(t)。
2.7.3:
这个关系,您一定懂的;
2.7.4:
我们有一个最常用的公式您没有忘吧:
I=V/L*T 这个公式直接可以得到的;


gaohq
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  • 2012-9-24 13:09:23
 
十分感谢!!!
有个疑问 不知您对 Toff_O 和 Ton_O 是如何定义的,按字面理解 Vin*Toff_O=nVo*Ton_O 我怎么觉得应该是 Vin*Ton_O=nVo*Toff_O 呢 ?
gaohq
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总工程师
  • 2012-9-24 13:19:06
 
还有:您说 SD7530是固定Toff_o 的,在其数据表上没找到这个固定的Toff_o究竟是多少? 同样的对于L6562 也说是固定Ton 的,我在他的数据表上也没找到这个固定的Ton值。
因为 求出了Ipk 还要有Ton 才能根据 L = V*T/I 求出电感来。
yuguang
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  • 2012-9-24 18:48:55
 
因Ton为常量,故我们也可以用市电的峰值点来计算出整个周期内的Ton:
峰值点,往往是最低频率点;假设最低频率了解,Ton=T*D即可求出。
yuguang
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  • 2012-9-24 17:54:46
 
您给的公式是从副边电流Io来求导的;而我们一般的公式都是从原边来求导的,就是您现在讲的公式;但是如果换成对于副边,Flyback就是原边的Ton等于副边的T0ff_O,正好相反了,呵呵...
eric.wentx
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  • 2012-9-24 14:26:35
 
对,前提是BCM.
greendot
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  • 2012-9-24 14:41:35
 
更正
yuguang
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  • 2012-9-24 18:07:33
 
2.7.2:
公式中Vin(min)应该为Vin(t)吧?才是用积分的原因
greendot
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  • 2012-9-24 18:29:40
 
你是对的,忘记这是变频的了。
greendot
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  • 2012-9-25 10:39:33
 
这个才是对的
yuguang
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  • 2012-9-25 11:54:47
 
您的公式正确,完美!致敬!!
gaohq
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总工程师
  • 2012-9-25 13:37:29
 
大师把推导过程列出来吧,原来是 fac  您的变成了2*fac  是因为正弦波变成了馒头波吧?
greendot
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  • 2012-9-25 15:36:11
 
因为只能积分半个AC周期,所以是1/(2*fac),积分整个周期是不对的,是那个积分内的函数的关系。
另外,积分内,分子那个是[sin(t)]^2,不是sin(t),LZ的公式本来是不对的。
Flyback CRM.pdf
Flyback CRM 2.pdf
yuguang
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  • 2012-10-6 07:34:03
 
greendot兄学识和理解力尤其数学功底深不见底呀!
ht_lb@126.com
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  • 2012-10-6 08:05:28
 
起的这么早,学习了。。。
蒋洪涛
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  • 2012-10-6 08:54:10
 
跟来学习下
l_jack_xing
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高级工程师
  • 2015-8-29 11:34:02
  • 倒数6
 
greendot 老师你好,我按照你附件的这个公式用来计算boost的mos峰值电流,就将你D的表达式改成了boost的表达式,其他没变,但是用mathcad计算出来的值是7A,实际测试时3.4A,另外,输入条件是Vac=110,PFC输出功率是112W,输出255V,整流桥后测试峰值电压波形是140V,请问是不是我计算错误还是什么问题呢?不好意思啊,公司没法上传文件盒图片,所以没法截图给你看。。麻烦您有空的话帮我看看是不是我计算错了,十分感谢。。对了,我的IC是固定开通时间模式的,变频,tea1755
本帖最后由 l_jack_xing 于 2015-8-29 11:35 编辑

greendot
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专家
  • 2015-8-29 14:00:56
  • 倒数5
 
你的应该是COT Critical Mode ,MOS的峰值电流不用像上面这样计算,直接等于 4*112W/140V= 3.2A。
l_jack_xing
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高级工程师
  • 2015-8-29 16:06:57
  • 倒数4
 
谢谢老师,我仔细想了一下,是不是因为你的公式是用在单端反激PFC的,而mos管关断了之后,原边电感就没有电流了,但是在boost的PFC,mos关断后,电感仍然有输入电流所以电流的公式就变了,所以计算出来就不一样?
另外,请问您上面的4*112/140的4是怎么来的?还有一般公式是2*根号2*Pin/Vac,可是这里我就不明白了根号2*Pin*Vac得到的等效工频输入电流的峰值,可是为什么高频输入电流三角波的峰值刚好是它的两倍呢?我今天对着波形和公式想了一整天了,T T,都想不明白,找也没找到答案,麻烦老师抽时间解答一下,谢谢
greendot
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专家
  • 2015-8-29 17:58:11
  • 倒数3
 
1. 是的。
2. 试考虑输入电压最高时的输入电流和电感电流如图
蓝线下面积=红线下面积,得Iinpk=ILpk/2,
输入电流的有效值 Iinrms= Iinpk/√2=ILpk/2√2
功率P=Vinrms*Iinrms ,
得ILpk= 2*√2*P/Vinrms

PFC.JPG
l_jack_xing
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高级工程师
  • 2015-8-30 00:45:22
  • 倒数2
 
老师您解释很通俗,谢谢,虽然我也想了很久,就是三角波电流要在工频下等价于工频电流,就是要在时间内积分相等,即拆分成开关频率后近似于对时间轴面积相等,就可以推出后面的,再次感谢老师。。我要记下先。
huyitao
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高级工程师
  • 2012-12-2 16:49:09
  • 倒数10
 
底下这个公式也错了吧分子括号中Vo前面是不是少了个n?

greendot
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  • 2012-12-2 23:14:28
  • 倒数9
 
分母里的Vo应是n*Vo 。
huyitao
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高级工程师
  • 2012-12-3 09:47:40
  • 倒数8
 
谢谢您的回答!
bobery
  • bobery
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高级工程师
  • 2013-5-16 12:34:41
  • 倒数7
 
谢谢分享
nc965
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  • 2015-8-30 10:49:44
  • 倒数1
 
【文原创】反激变压器设计要领不用去推导这些公式。

本帖最后由 nc965 于 2015-8-31 12:15 编辑

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