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基于SEPIC变换器的功率因数校正电路的参数设计与分析

作者：时间：2012-03-11来源：网络收藏
5． SEPIC-PFC电路的主要参数设计原则

5.1　等效电感Leq设计原则

　　要保证输入电流的正弦性和与ui的同相位性，必须让电路工作在二极管电流断续和恒占空比状态，因此有：
　　T=DTs+D’TsTs
　　即：

　　可以得到：

　　考虑最恶劣的条件
=1则应有：
　　　　 （6）

　　由（4）可解得
代入（6）可得
　　　 （7）


5.2　D,n的设计原则

　　由d
条件，若d,与M都是已知的，可得n
,这样，满足电路断续的条件关键在于变压器匝比n的选择。如果n 选择过大，则d必须很小，由7）知
会很小，一般L1>>L2,
这样L2上的电流脉动就会很大，如果n选择过小，L2上的电流脉动会减小，由1）知id,pk会很大。因此，n的选取将对电路器件应力有着很大影响。
　　由1）知在半个线周期内：id,pk,max=
给定id,pk,maxId,max,其中id,pk,max为二极管电流最大值，Id,max为二极管允许电流最大值。一般，L1>>L2 可知id,pk,max
。因此，只需
Id,max。考虑n
可综合解得n的范围如下

　　要使n有值，必须满足：

　　这样，可以解得：1-D>
　 将4）代入可得：

　　显然，占空比越大，二极管上的峰值电流就越大，并且D>0,则
必须大于4倍的输出平均电流。这里与变压器匝比无关。不管如何设计，只要工作在断续状态，二极管上的峰值电流就一定大于4倍的输出平均电流。
　 在给定Id,max的情况下又有：


5.3 控制电路参数设计原则

　　虽然PFC电路的工作方式与普通DC-DC变换器一样，但对于控制电路的设计，却有本质上的区别。一般DC-DC补偿器原则是提高稳定性和抑制开关噪声，而PFC的主要目的在于抑制二倍线频的电压纹波[2]。
　　为了满足THD的要求，输出电压纹波对补偿器的输出的影响应在一定的范围中[5]。即
　　　　（8）

　　其中G为补偿器在二倍线频处的增益，
为电压纹波， v为补偿器输出值的直流分量。由此可以确定电压补偿器的参数范围。如采用图3所示电压补偿器，应有：

图3　电压补偿器


　　若
，则有：
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关键词： SEPIC THD 功率因数校正

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