临界模式 Buck 电感计算公式-综合电源技术-世纪电源网社区

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2016-3-11 16:22:16

因离题太远，将原帖《反激变压器设计要领》538楼内容移植到此专题，先开个头，大家讨论。

搜了一下论坛，竟然从来没人说过这个事情？奇怪了！
把上面公式整理一下就是：
Ipk=PFC*2*Iout*K
其中：
PFC设定，高PF时为2，否则为1，这个明白吧？《原帖》155楼有推导。
系数K是一个大于1的数：
高PF模式的Buck，PFC控制是不完整的，当（2α 时段内）输入馒头波电压低于输出电压时，Buck没有输出，如图所示：

即：高PF模式的Buck，需要在 π-2α 时段内输出其他模式在全周期 π 时段内相同的能量，其最高 Ipk 必然增加一个系数K才行。

后期追补（86楼）：

临界模式Buck电感.xls (51.5 KB, 下载次数: 1970)

		2 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-11 17:07:18
		占个沙发，密切关注回复 \| 举报 \|

		3 admin admin 离线 LV9 管理员积分：33291 \| 主题：2331 \| 帖子：8892 访问空间发消息积分:33291 管理员 2016-3-11 17:29:29
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			48 xmz812885023 xmz812885023 离线 LV1 本网技工积分：33 \| 主题：0 \| 帖子：7 访问空间发消息积分:33 LV1 本网技工 2016-7-19 11:13:57
			沙发回复 \| 举报 \|

		4 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-14 10:59:10
		上周一个非隔离180VAC~240VAC输入，高PF的BUCK电路，用论坛里DCDC的方法算，IPK取1.2IO这样的方法，算出来的结果明显不对，后来搜索到李版多年以前的贴，CRM模式算，IPK=2IO 算出来结果测试，RCS炸了，今天根据李版这里的方法，算出来的电路效率92%+ ，比FAE提供的表格算出来的效率要高一点点。但是，根据李版说，非隔离电路做到95%以上才正常，感觉很困难，电路哪里还能再优化？输入180VAC时频率60KHZ，非常准，220VAC输入时频率73khz ，测试RCS两端电压测IPK（是否正确？），最高点0.17V，有一尖峰0.52V ,RCS=0.81 那IPK=0.64A?????，算出△B=0.17 而且180VAC输入的VRCS更小，我测试点是不是不对？？？原理图如下，RCS=R4=0.81R 本帖最后由 mingchristian 于 2016-3-14 11:00 编辑回复 \| 举报 \|

			5 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-14 11:14:28
			输入180VAC~240VAC 输出80V0.24A 变压器EFD20 AE=31 94砸 785uh 这个参数还能怎么优化？FS=60KHZ 回复 \| 举报 \|

				6 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-15 09:44:14
				降低频率，用多股线等，此外，你的Ipk,dB,貌似都没有抓到特征波形。本帖最后由 nc965 于 2016-3-15 09:47 编辑回复 \| 举报 \|

					7 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-15 10:23:04
					没上传图片是因为一直在纠结，取上图中R4俩端电压VIPK，除以R4，算出来IPK这个方法是不是正确的。现在电感用0.33*1漆包线，下午再测试一个45KHZ多股线的试试回复 \| 举报 \|

					8 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-15 15:54:06
					EFD20 0.14*7漆包线 NP=130T LP=1080UH 频率约在45khz 220VAC频率为53khz 实测VIPK=1.04V RCS=0.81R 计算IPK=1.284A 计算△B=0.344 按所说，取了较低的频率，多股线，效率没有明显的提升，从92.1%提升至92.4% ，取消工字电感，效率为93.5%，内置MOS , D用ES2J 桥堆用贴片MB10S , 板上的插件还有俩个CBB224，一个压敏，一个10uf50V 一个100uf100v 一个保险，非隔离能达到95%以上才算正常，李工这句话做起来非常难啊，非隔离达到95%，难度相当于反激达到90%的水平，还是反激达到93%以上的水平啊？回复 \| 举报 \|

						9 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-15 16:02:53
						那是指低PF-Buck，高PF电流应力增很多，你能到93%不错了，但仍然有优化余地。反激做到93%很正常哈，同样原因，高PF反激上93%就很难了，高PF全电压反激上93%几乎就是不可能的了。本帖最后由 nc965 于 2016-3-31 18:05 编辑回复 \| 举报 \|

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2016-3-17 16:57:27

继续跟帖，跟之前同样参数，输入180~240VAC  输出80V0.625A 50W  FS=45KHZ 用外置MOS  D取ES3J MOS用TSF60R650S1

EFD20  NP=130TS LP=410UH    板上器件有07D431 KBP210 FUSE CBB224*2 电解100V100UF

效率为93.7%

130砸要磨410uh，磨了半个小时，手都酸了，感觉磁芯应该小了

测试完EMC后改用EFD25，NP=70TS  ,LP=410UH 板上器件恢复一样，

效率为94.08%，这次终于把效率提到94%了。

关于EMC测试，之前30W或以内（最大用30W80V测试）的小板，内置MOS  ，用EMC(一）那帖子的方法，桥前一个压敏，桥后CBB224*2+工字3.3MH  变压器无屏蔽，二极管无并联RC，有足够余量通过，

这次用50W  ，桥前用压敏+CX224  桥后用CBB224*2+工字5.6MH    变压器屏蔽  ， MOS  RGATE=300R D  RC=330PF+68R//68R

辐射测试有足够余量通过，传导测试在100KHZ之前有一个很高的尖峰，1MHZ之前段余量只有3dB ，前段那个很高的尖峰只能通过增加CX来对付？还有其他好的办法不？而1MHZ前的地方，在不增加共模的情况下，是要增加差模电感的感量吗？已经5.6mh了

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								11 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-17 18:15:02
								看看图回复 \| 举报 \|

									12 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-18 09:00:15
									CZ电容最大加到222，效果好像不明显回复 \| 举报 \|

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2016-3-18 11:42:39

首先，电感还应优化，我大致算了一下，你最低输入180Vac，输出50W80V，Ipk=2.8A，按Bs=0.3的EFD25磁芯计算，有以下绕组可选：

线径 d	0.45	0.50	0.55	0.60
每层匝 n	33	30	27	25
层数 ε	4	4	3	3
匝数 N	132	120	81	75
感量 L	820	746	503	466
频率 F	23.9	26.3	39.0	42.1

其中应该有一个是最高效率的。当然，你有其他线径，还可以进一步精选，找到那个最佳的。 本帖最后由 nc965 于 2016-3-18 11:46 编辑

											14 赵日天赵日天离线 LV8 副总工程师积分：4815 \| 主题：127 \| 帖子：877 访问空间发消息积分:4815 LV8 副总工程师 2016-3-18 14:27:22
											大师能否写下计算过程不回复 \| 举报 \|

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2016-3-18 16:31:47

弄了个表格

临界模式Buck电感.xls

33.5 KB, 下载次数: 1297, 下载积分: 财富 -2

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2016-6-10 10:00:35

方便把你这表格的公式贴出来看看吗？你这是送的鱼给我们呀！也让我们体验一下捕鱼的过程?!

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2016-6-10 10:06:25

公式就在表格里啊，鱼与渔都在内了。

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2016-6-10 15:32:04

谢谢，下载看了。基础太差，有的函数看不懂。
本帖最后由 lclbf 于 2016-6-10 15:36 编辑

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2016-6-10 16:02:29

研究了一下你的计算表格，根据我们要做的电源参数，先算出IPK值，再选择磁芯骨架，根据骨架，电流密度来选择线经，确定匝数，最后根据匝数来确定电感量。不知道我理解得对不对。还有BS你表格中为啥取0.3，很多书上都取0.25-0.3，很多IC原厂的工程也说取值比0.3小好些，避免出现此饱和。

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2016-6-10 23:36:22

0.3这个值是实测值，不是选的，在原帖有详细方法。

jiyaofei

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2017-5-10 14:33:03


序号	类别	参数	符号	单位	数据来源/计算公式	计算值
1	设计参数	最高输出电压	Vo	V		80
2		输出电流	Io	mA		250
3		最低输入电压	Vil	V	高PF按最低输入电压的峰值	140
4		效率	η	%		95
5		PFC设定	PFC		高PF设置为2，否则设置为1	1
6		输出功率	Po	W	Vo*Io	20.0
7		输入功率	Pi	W	Po/η	21.1
8		PFC修正系数	K		2√(π/(π-2arcsin(Vo/Vil)))	2.55
9		峰值电流	Ipk	mA	2Io*IF(PF,K,1)	500
10	磁芯参数	磁芯型号				EE10
11		有效截面	Ae	mm2		12.1
12		磁饱和强度	Bs	T	实测	0.3
13		骨架槽宽	B	mm		6.3
14		骨架槽深	H	mm		1.65
15	绕组参数	线径	d	mm		0.19
16		紧密系数	δ			0.9
17		窗口系数	ξ			0.8
18		单层匝数	n		δ*B/d	30.0
19		层数	ε		ξ*H/d	7
20		总匝数	N		ε*n	210
21		电感量	L	mH	BsAeN/Ipk	1525
22		最低频率	F	KHz	(Vi-Vo)/L/Ipk	45.0
23		最大Ton	Ton	us	Vo/F/Vi	12.7

jiyaofei

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2017-5-10 14:35:24

电感的单位mH吗？另外连续模式BUCK电感计算这个表格可以通用吗？

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2017-5-10 14:39:16

目前连续模式尚未包括在内，准备加上，特请各位再做点工作。顶楼标准计算表格虚位以待。

118

nongfu

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2018-7-26 13:10:22

965老师，期待您的连续模式呢

124

sheng227

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2019-5-27 14:16:06

学习了！谢谢！

								16 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-18 18:47:01
								还有以下措施可提高效率 1、输出电压，比如提高到120V（PFC\THD特性可能变差），可显著提高效率。 2、差模电感对效率有显著影响，差模滤波是一个π形滤波结构，要减少差模电感，就必须增加电容，还要考虑前后两个电容的搭配，才能使差模电感最小。最佳搭配是：X电容--差模电感--桥前CBB--桥--桥后CBB。根据你50W的功率，可以计算出差模电感在220Vac时的电流应力（约0.34A），按照工字磁芯的安匝数，1012磁芯可以做到3.3mH，0810磁芯可以做到1.8mH，超过此值意味着饱和，因此你传导有尖刺。 3、共模电感也影响效率，也要尽量小（个头、感量），你如果按照我之前的方法做板，EMC应力应该不大，可先不要共模调试，最后必要时才加进共模，从最小感量（比如100uH）开始加，直到满意。回复 \| 举报 \|

									17 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-19 08:53:25
									今天没上班，所以又得等到周一实行了，，，看了版主的建议，顺势产生了一些问题。。。。。 1、VI与VO相差越大，效率会高，这句以前好像是在网上哪里看过的，而此版主的说法相反，那就是占空比越小效率越高，这个怎么推到理解？ 2、差模电感一直不会怎么测试饱和，这里借此机会问一下。然后，在论坛搜索到版主你的工字电感计算表格，220Vac时的电流应力，是PI/VI*1.5倍这么推算吗？对照表格的最大饱和电流，那安匝数这个怎么得出来。对工字电感了解非常浅，希望帮助耐心解答 3、共模电感计算在论坛帖子也不多，之前一直是实测的方法，逐渐加大，但尺寸和线径这个都无详细计算，我觉得应该也是有跟工字电感一样的公式吧回复 \| 举报 \|

										18 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-19 09:36:40
										1、Buck，降压幅度越小效率越高，不降压效率最高，这不应该有疑问吧？ 2、那个表格中的参数是实测的，很大致。 3、共模对效率的影响是铜损，减少感量即减少铜损回复 \| 举报 \|

										19 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-30 09:14:17
										进展如何，请反馈一下信息回复 \| 举报 \|

											20 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-30 10:27:06
											由于手上其他事情所以耽搁了一下，工字电感已经打样更大型号的，还没到，板子已经更改为输出110V ，效率等差模电感回来一起测试，本周更新最新情况回复 \| 举报 \|

赵日天

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2016-3-31 09:04:21

做好成品了是否可以测试下180VAC时候的电感峰值电流？

											25 mingchristian mingchristian 离线 LV8 副总工程师积分：2437 \| 主题：26 \| 帖子：398 访问空间发消息积分:2437 LV8 副总工程师 2016-3-31 09:33:37
											请忽略凌乱不堪的桌面。。。。。。。工字电感还没到，所以还不能测试之前EMC尖峰的问题改输出110VDC 功率尽量接近，，，，所以这次计算是VO=110V IO=0.455A 50W , 还有一个VO=110V IO=0.22A 在之前的尝试中，50W最高效率是94.08% 20W最高效率是93.5% 这次效率上图，板上依然没有共模差模电感 50W: 0.444110/51.3=95.204% 20W: 0.215110/24.9=94.98% 虽然效率提升心里早有预先，可是一下提升了1个多点，逼近95% 还是非常惊喜的，那低PF岂不是能更高？回复 \| 举报 \|

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2016-3-31 09:47:22

低PF可以到96、7%，也有做到98%的，看条件。
本帖最后由 nc965 于 2016-3-31 10:07 编辑

mingchristian

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2016-4-8 14:24:50

打样的工字电感到了，拿着测了一下，规格参数有所改变，之前是输出80V0.625A ，为了测试效率，然后把板子改成了VO=110V IO=0.455A 带灯测试带100V，

先看一个之前输出80V0.625A，输入一个CX154 工字电感3.3mh（怀疑饱和），一个07D431K 传到入下图

mingchristian

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2016-4-8 14:28:56

这次测试没把板改成原来的规格，沿用VO=110V IO=0.22A规格，原因就一个，懒！
输入端用原来的一个3.3mh工字电感，一个07D431K CX154取消。结果如下图

更改规格后，在没有CX的情况传到不过。。。。。尖峰依然存在

mingchristian

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2016-4-8 14:34:33

把3.3MH工字电感改为更大磁芯，2mh电感尖峰减少，依然存在，传到通过，与之前相比，增大工字电感后，减少一个CX 成本减少

附上被我玩得不要不要的PCB ，，，此板只是为了测试用，并不是出货板，吐槽请轻手。。。。。。。。

传到余量一般，估计把板子整干净，效果应该会更好

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2016-4-11 15:41:39

尖峰肯定存在，我说的是尖刺，那是磁芯饱和引起的。你改了差模，效果有改善是预料中的，但差模也有个调试问题，最佳值问题。如果差模放桥前，建议要用X电容，LN才平衡，用了X电容，差模还可以减少，效率更高。
此外，变压器优化的最后效果如何，可以晒一晒，小赵提出的问题，请你也回复一下。

mingchristian

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2016-4-12 08:19:42

差模放桥前的方式还没有去测试，此次测试主要是降低成本，如果放桥后不用CX  ，达到现在的效果，而放桥前，差模减少，增加CX，效果更好，但成本较之提高几毛钱，李版觉得用第一种方法是否合适。

变压器优化就是之前80V50W输出那个，94%效率，加了差模影响并不大。后来就以这个变压器定型了，没再尝试下去。

至于赵工的问题，先抱歉一个，要李版“请”我回复了。。。。。。。

之前还一直记着要回复这个问题，实验室唯二的电流探头外借了，不能直接测IPK波形，电路上有一个小电阻串联电感上，测量电阻两端电压计算IPK  ,  输出80V的时候有测试，但没记录下来，因为感觉不准确，想等电流探头回来再试试，，，，，
但是按李板的方法计算，结果应该是如下值吧，而并不是赵工说的结果
INPUT: 180VAC    OUTPUT ：110VDC 0.455A    峰值是否为Ipk=2.191A
NPUT: 180VAC    OUTPUT ：110VDC 0.22A    峰值是否为Ipk=1.059A

赵日天

赵日天
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2016-3-31 10:09:36

测下电感峰值电流INPUT: 180VAC OUTPUT ：110VDC 0.455A 峰值是否为Ipk=1.667A
INPUT: 180VAC OUTPUT ：110VDC 0.22A 峰值是否为Ipk=0.806A

									*116* guinan1688 guinan1688 离线 LV6 高级工程师积分：1977 \| 主题：21 \| 帖子：498 访问空间发消息积分:1977 LV6 高级工程师 2018-6-19 11:55:32
									李版，你好，能不能贴出工字电感计算是否饱和方法？回复 \| 举报 \|

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工字电感计算表格

								21 赵日天赵日天离线 LV8 副总工程师积分：4815 \| 主题：127 \| 帖子：877 访问空间发消息积分:4815 LV8 副总工程师 2016-3-30 17:57:15
								我按你的设计参数算了一下怎么跟你相差好远我怎么算的输入180~240VAC 输出80V0.625A 50W FS=45KHZ EFD20 BS=0.3 算得 Ipk=2.199A L=554uH Irms=0.8977A N=131T 哪里出问题？本帖最后由赵日天于 2016-3-30 18:08 编辑回复 \| 举报 \|

									22 赵日天赵日天离线 LV8 副总工程师积分：4815 \| 主题：127 \| 帖子：877 访问空间发消息积分:4815 LV8 副总工程师 2016-3-30 18:18:00
									我按你的设计参数算了一下怎么跟你相差好远输入180~240VAC 输出80V0.625A 50W FS=45KHZ EFD20 BS=0.3 效率N=0.94 算得 Ipk=2.199A L=554uH Irms=0.8977A N=131T 回复 \| 举报 \|

										23 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-3-30 18:48:41
										贴出你的表格才知道哪出了问题，不过Ipk=2.2A显然是错误的，这个电流是可以用示波器抓到的，是真实发生的。本帖最后由 nc965 于 2016-3-30 19:00 编辑回复 \| 举报 \|

					37 lclbf lclbf 离线 LV8 副总工程师积分：5656 \| 主题：45 \| 帖子：739 访问空间发消息积分:5656 LV8 副总工程师 2016-6-8 17:18:35
					效率和磁芯大小有没有关系？和不同的IC有没有关系？本帖最后由 lclbf 于 2016-6-8 17:19 编辑回复 \| 举报 \|

						38 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-6-8 18:32:31
						效率与磁芯大小和特性有密切关系，与IC关系不大，除非不适宜做Buck的芯片。回复 \| 举报 \|

							39 lclbf lclbf 离线 LV8 副总工程师积分：5656 \| 主题：45 \| 帖子：739 访问空间发消息积分:5656 LV8 副总工程师 2016-6-10 09:33:33
							是不是用大号的磁芯效率就会高？磁芯特性一般都用PC40的呀，在实际中我们如何来选择？回复 \| 举报 \|

								40 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-6-10 09:53:37
								增大一号磁芯规格效率会明显提高，但用铜用磁增加。但减少磁芯规格除了效率较低外，还可能被热否决。材质的情况类似。回复 \| 举报 \|

									43 lclbf lclbf 离线 LV8 副总工程师积分：5656 \| 主题：45 \| 帖子：739 访问空间发消息积分:5656 LV8 副总工程师 2016-6-10 15:29:57
									在实际中由于空间的限制，用两个相同小的电感并联来代替大的电感，出现两个电感温度相差10度左右，这是什么原因？回复 \| 举报 \|

										47 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-6-12 07:15:39
										并联均流不好可能引起热不均衡，你串联试试? 回复 \| 举报 \|

		31 ltpzm ltpzm 离线 LV6 高级工程师积分：1695 \| 主题：7 \| 帖子：269 访问空间发消息积分:1695 LV6 高级工程师 2016-4-8 14:44:36
		能否指明下高底PFC的数值范围都是多少？回复 \| 举报 \|

			32 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-4-8 17:16:05
			这里，高低PF是以控制方式来区分，高PF和低PF（PFC和非PFC控制）是完全不同的控制算法，因此 Ipk 显著不同。高低PF也可以从效果上来区分，比如填谷电路，PF可以到0.9，勉强也算高PF，但不能用这个公式，因为它不是因为PFC控制产生的高PF。回复 \| 举报 \|

				33 ltpzm ltpzm 离线 LV6 高级工程师积分：1695 \| 主题：7 \| 帖子：269 访问空间发消息积分:1695 LV6 高级工程师 2016-4-9 18:00:32
				你的意思是PF值低于0.9都算低PF?可以这样理解吗？回复 \| 举报 \|

					34 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-4-9 18:02:34
					不可以。在这里，低PF可以理解成没有APFC控制的，也包括某些人出于某种目的用APFC控制的芯片做成的低PF电源，都不能用考虑Ipk的PFC系数。回复 \| 举报 \|

		49 gumutian8 gumutian8 离线 LV6 高级工程师积分：760 \| 主题：0 \| 帖子：3 访问空间发消息积分:760 LV6 高级工程师 2016-12-23 16:46:58
		有没有公式推导！原理是怎样？回复 \| 举报 \|

			50 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2016-12-23 18:45:07
			15楼回复 \| 举报 \|

		51 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-19 21:56:34
		移来李版的地盘. 关于PFC反激变压器初级峰值电流的计算，李版的算式：Ip_pk= 2PinPFC/(Vin_min*D), 其中PFC=2 。个人推导得 (跟AppNote一致)：回复 \| 举报 \|

			52 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-19 22:07:04
			我的算式里 Ipk 与占空比 D 没有关系吧？它的含义是 Ipk_max，θ=π/2时的值。略掉 D，令θ=π/2，再推导一个非 PFC 的就可以看出问题了摘录原帖155楼：再考察高PF情形：高PF时，最大 Ipk 发生在最低输入电压的馒头波峰值 Voll 处，即必须以这个峰值电压的工作点来确定 Ipk 的正确取值。此时，对于输入功率来讲，输入电压和输入电流同时都发生了√2 的变化，因此用 Pfc=2 即可完全表达高PF工况。回复 \| 举报 \|

			53 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-20 08:30:40
			在这里谈论也不妥，犹豫再三，已经开专贴：反激变压器设计要领（二）回复 \| 举报 \|

		54 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-20 13:13:43
		我推导的Buck电感峰值电流结果：（α＜π/2）回复 \| 举报 \|

			55 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-20 14:36:34
			以上讨论已移植到此贴，欢迎大家参与：反激变压器设计要领（二）回复 \| 举报 \|

				56 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-20 15:24:04
				单独在这里讨论 Buck PFC 不好吗，为何要移去反激的帖呢，嫌不够乱？回复 \| 举报 \|

					57 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-20 15:28:05
					我是说反激的讨论去彼贴，Buck当然在此继续，挪过去别人也不知所云。回复 \| 举报 \|

						58 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-21 23:15:34
						54楼已更新。回复 \| 举报 \|

							60 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-21 23:59:41
							PFC模式吗? α什么定义? 回复 \| 举报 \|

			59 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-21 23:55:14
			PFC模式吗? 回复 \| 举报 \|

				61 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-22 09:54:20
				是PFC，对应15楼表格里的Ipk,Io和K 。 sin(α) = Vo/(√2*Vac) 回复 \| 举报 \|

					62 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-22 10:29:05
					谢谢，正在琢磨令α=0；(取极限的意思，以便模拟完全PFC的情形，虽然这种Buck工况实际不可能存在) 可得到 Pfc 系数不是 2，而是π/2，即1.57，能否得出此结论？如果这个结论无误，能否直接引申到Boost-PFC去？，甚至反激PFC？令α=π/6，Io=1A时，得到Ipk=4.58A，按我的公式计算是4.899A，误差虽然不足10%，但不容忽视。哪里有错？还在检查中回复 \| 举报 \|

						63 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-22 11:27:44
						1. α=0 时，IL峰点包络是个全正弦，平均后是个高Ipk/2的正弦，后者在半个工频内的平均就是Io，我们知道，正弦的平均系数是2/π，所以Io=(2/π)(Ipk/2) => Ipk =πIo ，一如我的公式。 2. 恐怕不能吧。 3. 你的公式哪里来的？自己拼凑的？回复 \| 举报 \|

							64 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-22 11:33:20
							我的公式中的Pfc系数没经过推导，是从PFC反激移植过来的，经过仿真验证，实测也差不多。其中PFC不完整部分的影响是根据能量平衡推算的，其中也有π的表达，奇怪？基本方法是这样的： Ipk=Pfc2Iout*K 其中： Ipk=2Iout，是基本Buck关系 Pfc是PFC的影响系数 K是PFC不完整的影响系数回复 \| 举报 \|

								65 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-22 11:50:02
								比较你我两个系数：回复 \| 举报 \|

									66 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-22 12:13:12
									我大致知道原因了，差距应该非常小，（你上图 K 有误应为PfcK）可能的原因是： 1、Pfc系数不应该从反激移植，它应该为 π/2，反激的情况与Buck不同 2、K系数算式中的开方，是在仿真验证时明显感觉计算值偏高，以为如反激一样有个峰值电压与有效电压的折算问题（其实没有）加上去的，应该取消。 3、按能量平衡推算的 K 系数，没有考虑到剩余的馒头波已经不是半个周期的波形了，不过因为导通角一般很小，估计误差很小。回复 \| 举报 \|

										67 greendot greendot 离线 LV12 专家积分：32041 \| 主题：0 \| 帖子：8769 访问空间发消息积分:32041 LV12 专家 2017-4-22 12:26:03
										K哪里错了，你算得2.45A，我也是 K=2.45A，和我公式的4.59A比较，还算小？回复 \| 举报 \|

											68 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2017-4-22 12:33:17
											64、66楼有刷新按66楼的理解重新算得 Ipk=4.71A，较之之前的 4.899A，误差大幅度缩小（2.6%），如果导通角趋于0，误差应该趋于无。OK? 回复 \| 举报 \|

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2017-4-22 13:44:16

一个是4，一个是π，误差不是0 。
不如在α< 0.5 范围内，用一线性函数代替我的公式，误差就很小了：

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2017-4-22 13:49:01

不用线性拟合，你的公式就很简单了，之前说误差很小是说找到原因后按66楼的修正后的算法，不是4与π之间的误差。其实就是馒头波的形状的变化引起的那点误差。还给出具体数据，即使高达30度的导通角，也才引起2.6%的计算误差。
按66楼修正后的算法是：
K=π²/（π-2α）
你可以与你的算法比较一下
当然不是说这个误差就无关紧要，尽管它很小且偏于安全，还是要消除的，待进一步验证无误后最后计算表格要做调整的。

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2017-4-22 18:26:04

这个新的K和我的公式几乎一样。

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2017-4-22 19:55:27

是的，这是因为它的概念是对路的，这说明，
1、用一个公式来表达两种模式的思路是对的，可以实现“统一场”

2、即使要拟合，也可以用这个公式来拟合，调整α前面的系数2的值（到1.9？）就可以简单实现更高的精度。
3、同样的思路应该可以向 Boost 以及反激引申。

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2017-4-22 21:10:05

你试试进行第3点? 还是讨论告一段落?

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2017-4-22 21:11:55

这里差不多了，反激还等着你继续哈，感觉反激比Buck简单，起码没那个缺口，但怎么老是没说到点子上？

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2017-4-22 21:50:25

什么点子? 除了反激那个Ipk 已经讨论完了。

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2017-4-22 21:53:05

在反激那个贴继续讨论，把昨天没理顺的思路理顺，应该不复杂，感觉系数2是对的

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2017-4-22 22:11:11

PFC=2的问题, 对我来说, 已经再没补充了。

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2017-4-22 22:29:56

除非你已经知道PFC=多少？

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2017-4-23 10:25:01

还是补充一下吧。
其实你比较一下你我的Ipk公式，便知道PFC该是多少。
跳回去。

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2017-5-23 10:49:19

最近刚好有个实例
高PF准谐振Buck非隔离恒流LED电源，最低输入电压176Vac，输出73V220mA

实测最大Ipk=904mA
（1楼）死区角 α = arcsin(Vo/Vil) = 0.293 孤度
（70楼）系数    K = π²/(π-2α) = 3.863
最大                   Ipk = KIout = 850mA
计入94%效率，  Ipk = 850/0.94 = 904mA
OK!

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2017-5-23 16:22:59

好。

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2017-5-26 11:09:46

至此，临界模式 Buck 电感的计算公式基本搞定，已经重新放到1楼，供各位下载。
这个公式可以求解临界模式的普通和高PF的 Buck 电感，但还有以下问题需要进一步讨论：
1、连续模式 Buck 如和计算？能否纳入这个表格？
2、Buck 电感优化机制是怎样的（貌似与反激有很大的不同）？
3、最大磁通密度 Bm 的选择（也就是气隙）貌似与电感的优化颇有关系？什么关系？
4、磁功率系数是怎样的（也就是如何选择磁芯的问题）？

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2017-5-26 13:38:37

1.也许。
2.优化目标？
3.Bm是工作值？和气隙有什么关系？
4.道不同，没意见。

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2017-5-26 17:18:41

2、优化目标是：同样的出力、同样的磁芯，啥样的气隙、Bm、L、N、F 获得最高整机效率。
3、其他参数确定后，可以通过调整气隙来控制 Bm 工作值。

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2017-5-27 19:44:34

2.李版可试过？
3.一般是如何调整gap控制Bm？能说说其过程？

看了一下1楼的表格，频率F直接是(Vin,Vo,N,Bm,Ae)的函数，实在不用先涉及Ipk。

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2017-5-28 10:34:47

2、这个事是工程实际问题，的确有个最佳值问题，不是随便拟定一个值就是最佳的。但是做这个验证颇要花点精力，做点实物来实测，有没有必要尚在纠结中（此贴关注度不高）。
3、如1楼贴图，此磁芯饱和强度Bs可能是 0.3T，但该电感的Bm拟定到 0.21T，即实际磁密，这对应一个气隙。把气隙磨到这个程度，才能与 L=731uH 相对应，这些参数都是以事先确定的 Ipk 为前提的，没有Ipk，一切都不能确定。

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2017-5-28 18:39:56

2. 整机效率，主要矛盾是开关管等器件的损耗还是电感的损耗，要分清主次，还是主次尚未可知，随时调位？
3. 根据你的表格，Bm，Ae，N和Ipk已定之下，算得L，跟着gap亦算得，这样似乎是Bm调节gap ，而不是反过来。

nongfu

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2017-10-11 15:18:01

李工，一直在等揭晓第一点的答案

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2017-10-12 17:13:33

请greendot老师发力

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2017-10-12 18:05:28

什么情况？

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2017-10-12 18:16:15

想把连续模式装进表格里，甚至连续模式的PFC控制（有应用吗？）

xflq198484

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2017-6-28 18:37:38

K=。。。。这个推导怎么来呢？积分吗？没有想明白

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2017-7-8 09:16:26

1楼左图是正弦，正弦的平均系数是2/π（63楼），意思峰值是平均值的π/2（62楼），即：
k=π/2
Ipk=kIin
1楼右图是PFC_buck电流波形，它与正弦相差一个2α角。
高PF模式的Buck，需要在 π-2α 时段内输出其他模式在全周期 π 时段内相同的能量，其最高 Ipk 必然增加一个系数K才行（1楼）。
简单比例关系，角度（减少的）差异由幅度（增加的）差异来弥补，保持总能量相当，可得到：
π：π-2α =Ipk_PFC : Ipk
Ipk_PFC=Ipk（π：π-2α）
      =kIin（π/(π-2α)）
      =π/2*（π/(π-2α)）Iin
      = π²/2(π-2α)Iin
于是：2K=π²/(π-2α)（70楼2K表示为K）
但是，角度差异由幅度差异来弥补是有少量误差的，严格表达式见51楼。
顶楼计算表格里用 K=π²/(π-1.9α)，可弥补部分误差（72楼）。

101

lian1991

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2018-1-18 19:16:47

疑问1. 2K表示K，怎么解释。。。
疑问2. Iin与Io（输出电流）的关系。。。

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nc965

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2018-1-18 19:44:46

1、系数嘛，再多的系数相乘都可以用一个系数来表示。本来临界模式电流为三角形，平均电流与峰值就有一个2的系数，Buck—PFC又需要一个大于1的系数，因此是两个系数，只要懂了含义，你用K和2K都是一个意思。
2、与任何电源一样，Iin与Io的关系就是功率转换的关系、效率的关系。Buck—PFC并没有啥特殊性。

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lian1991

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2018-1-19 09:06:10

多谢李版回复，我第二个疑问想问的是，针对BUCK高PF模式，式中的Iin与Io的关系，可有公式可以表示？

104

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2018-1-19 10:23:28

Iin*Vin*Eff=Iout*Vout

任何功率变换器都是这个公式

							99 lian1991 lian1991 离线 LV2 本网技师积分：142 \| 主题：3 \| 帖子：22 访问空间发消息积分:142 LV2 本网技师 2018-1-16 17:25:18
							正弦波的波峰比（峰值比平均值）不是等于根号2吗，百度的。。。。回复 \| 举报 \|

								*100* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2018-1-16 20:13:43
								有效值与峰值才是根号2 回复 \| 举报 \|

		84 geng01 geng01 离线 LV8 副总工程师积分：2787 \| 主题：3 \| 帖子：15 访问空间发消息积分:2787 LV8 副总工程师 2017-5-23 13:53:12
		这个电感计算公式很实用啊回复 \| 举报 \|

		98 lian1991 lian1991 离线 LV2 本网技师积分：142 \| 主题：3 \| 帖子：22 访问空间发消息积分:142 LV2 本网技师 2018-1-16 17:17:33
		谢谢分享回复 \| 举报 \|

		*105* 欧阳阿秋222 欧阳阿秋222 离线 LV6 高级工程师积分：894 \| 主题：1 \| 帖子：48 访问空间发消息积分:894 LV6 高级工程师 2018-2-24 12:37:20
		不错，感谢分享回复 \| 举报 \|

		*106* eaglegx eaglegx 离线 LV8 副总工程师积分：4108 \| 主题：12 \| 帖子：144 访问空间发消息积分:4108 LV8 副总工程师 2018-3-14 08:12:03
		深度好文，回复 \| 举报 \|

		*107* shehuiqingning shehuiqingning 离线 LV3 助理工程师积分：290 \| 主题：0 \| 帖子：0 访问空间发消息积分:290 LV3 助理工程师 2018-3-20 11:24:14
		提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽

		*108* guinan1688 guinan1688 离线 LV6 高级工程师积分：1977 \| 主题：21 \| 帖子：498 访问空间发消息积分:1977 LV6 高级工程师 2018-4-15 22:10:52
		李版，你好，匝数N：如何取值？如何计算得？回复 \| 举报 \|

			*109* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2018-4-16 09:19:13
			匝数是由窗口（骨架槽宽），线径，层数确定的，计算表格里有公式，简单的几何关系。回复 \| 举报 \|

				*110* kljsw kljsw 离线 LV6 高级工程师积分：718 \| 主题：2 \| 帖子：30 访问空间发消息积分:718 LV6 高级工程师 2018-5-1 18:18:06
				请教李工，平时做的BUCK都是是轻载时DCM，稍加载进入CCM。想请问一下这种临界BUCK主要应用在哪些上面？有什么优点呢？回复 \| 举报 \|

				*111* kljsw kljsw 离线 LV6 高级工程师积分：718 \| 主题：2 \| 帖子：30 访问空间发消息积分:718 LV6 高级工程师 2018-5-1 18:20:28
				这种拓朴是不是主要用来做LED恒流电路的呀？还请李工指点疑惑。谢谢回复 \| 举报 \|

					*112* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2018-5-1 20:08:12
					DCM做小功率有优势，做高压有优势，做PFC有优势。临界模式只是DCM模式的设计条件。回复 \| 举报 \|

						*113* kljsw kljsw 离线 LV6 高级工程师积分：718 \| 主题：2 \| 帖子：30 访问空间发消息积分:718 LV6 高级工程师 2018-5-1 22:06:44
						可不可以理解为以临界为设计条件，小于临界的电感量就在DCM模式，这种主要应用于小功率，高压，还有一些PFC的LED应用上是吧？可不可以这么理解？回复 \| 举报 \|

							*114* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2018-5-1 23:40:19
							正确回复 \| 举报 \|

								*115* kljsw kljsw 离线 LV6 高级工程师积分：718 \| 主题：2 \| 帖子：30 访问空间发消息积分:718 LV6 高级工程师 2018-5-3 12:40:05
								谢谢李工解惑！！！回复 \| 举报 \|

		*119* warren300 warren300 离线 LV2 本网技师积分：129 \| 主题：0 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:129 LV2 本网技师 2019-1-4 17:32:31
		正是我需要的回复 \| 举报 \|

			*120* and3518 and3518 离线 LV6 高级工程师积分：476 \| 主题：0 \| 帖子：44 访问空间发消息积分:476 LV6 高级工程师 2019-1-25 15:50:40
			学习了。回复 \| 举报 \|

		*121* zepeng89 zepeng89 离线 LV3 助理工程师积分：274 \| 主题：0 \| 帖子：33 访问空间发消息积分:274 LV3 助理工程师 2019-3-15 14:27:43
		看得有点乱，不知道怎么设计了回复 \| 举报 \|

			*122* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2019-3-16 10:35:08
			顶楼有傻瓜表格回复 \| 举报 \|

		*123* mannxp mannxp 离线 LV1 本网技工积分：67 \| 主题：0 \| 帖子：7 访问空间发消息积分:67 LV1 本网技工 2019-3-27 10:43:51
		感谢楼主回复 \| 举报 \|

		*125* yunchao yunchao 离线 LV6 高级工程师积分：775 \| 主题：0 \| 帖子：99 访问空间发消息积分:775 LV6 高级工程师 2019-8-6 15:00:36
		多谢楼主的分享回复 \| 举报 \|

		*126* jingjingge jingjingge 离线 LV8 副总工程师积分：3780 \| 主题：418 \| 帖子：860 访问空间发消息积分:3780 LV8 副总工程师 2019-8-30 13:19:59
		好东西呀，收藏了回复 \| 举报 \|

		*127* Haeju Haeju 离线 LV6 高级工程师积分：560 \| 主题：1 \| 帖子：46 访问空间发消息积分:560 LV6 高级工程师 2019-11-9 11:50:32
		不错很好谢谢回复 \| 举报 \|

		*128* shangshengyu shangshengyu 离线 LV8 副总工程师积分：2393 \| 主题：0 \| 帖子：23 访问空间发消息积分:2393 LV8 副总工程师 2019-12-24 15:24:13
		谢谢分享回复 \| 举报 \|

		*129* CL333 CL333 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：4 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2020-12-9 17:29:00
		李工，帮忙看看这个电感，针对这个功率的球泡灯，厂家给的用0.1的线26股并绕好，还是0.5的单线绕好回复 \| 举报 \|

			*130* CL333 CL333 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：4 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2020-12-9 17:29:52
			这是图片回复 \| 举报 \|

				*131* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2020-12-9 20:30:54
				BuckPFC做全电压效果不好与反激不同，BuckPFC整机效率最高并不一定在磁密0.3T处，要多做几个求得最佳值以不同磁密求得的线径整层绕满窗口为线径依据，多股与单股相互比较最终确定。回复 \| 举报 \|

					*132* CL333 CL333 离线 LV6 高级工程师积分：1032 \| 主题：4 \| 帖子：28 访问空间发消息积分:1032 LV6 高级工程师 2020-12-10 08:23:10 倒数10
					谢谢李工指导我们公司的LED高P的，几瓦到几十瓦的，都是用的BUCK PFC，也有好多是全电压的，请问李工，像这种BUKC PFC做全电压的话，需要注意什么回复 \| 举报 \|

						*133* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主 2020-12-10 16:29:51 倒数9
						需要调整输出电压，在效率与PF之间平衡。你目前这个在低压时PF极低回复 \| 举报 \|

		*134* TH2018-cwb TH2018-cwb 离线 LV8 副总工程师积分：7917 \| 主题：0 \| 帖子：129 访问空间发消息积分:7917 LV8 副总工程师 2021-8-5 22:22:52 倒数8
		谢谢分享！回复 \| 举报 \|

			*135* cyzz7212 cyzz7212 离线 LV4 初级工程师积分：330 \| 主题：0 \| 帖子：24 访问空间发消息积分:330 LV4 初级工程师 2021-9-27 10:26:46 倒数7
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				*136* c0sm0s c0sm0s 离线 LV8 副总工程师积分：2679 \| 主题：0 \| 帖子：668 访问空间发消息积分:2679 LV8 副总工程师 2022-2-14 07:12:21 倒数6
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		*137* chenen chenen 离线 LV4 初级工程师积分：349 \| 主题：3 \| 帖子：46 访问空间发消息积分:349 LV4 初级工程师 2022-2-16 11:48:43 倒数5
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		*138* yafupower yafupower 离线 LV4 初级工程师积分：322 \| 主题：1 \| 帖子：34 访问空间发消息积分:322 LV4 初级工程师 2022-2-17 13:33:18 倒数4
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		*139* ljz2303 ljz2303 离线 LV6 高级工程师积分：649 \| 主题：7 \| 帖子：34 访问空间发消息积分:649 LV6 高级工程师 2023-3-24 15:24:30 倒数3
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		*140* 都会大娘都会大娘离线 LV2 本网技师积分：127 \| 主题：0 \| 帖子：1 访问空间发消息积分:127 LV2 本网技师 2024-12-9 11:34:29 倒数2
		這怎么算？我是90Vac-264Vac，120W 這個算出來我的Ipk已經到了20A，有些離譜吧回复 \| 举报 \|

			*141* nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：104469 \| 主题：115 \| 帖子：29914 访问空间发消息积分:104469 版主最新回复 2024-12-9 16:48:33 倒数1
			估计你输出电压离谱回复 \| 举报 \|