单级PFC高频变压器设计
PFC高频变压器设计
单级PFC高频变压器设计
作者：陈小平
随着LED照明的应用越来越普及，对LED电源的需求也越来越大，由于LED照明电源要求：民用照明PF值必需大于0.7，商业照明必需大于0.9。对于10~70W的LED驱动电源，一般采用单级PFC来设计。即节省空间又节约成本。接下来我们来探讨一下单级PFC高频变压器设计。
以一个60W的实例来进行讲解：
输入条件：
电压范围：176~265Vac 50/60Hz
PF>0.95
THD<25%
效率ef〉0.87
输出条件：
输出电压：48V
输出电流：1.28A
第一步：选择ic 和磁芯：
Ic用士兰的SA7527，输出带准谐振，效率做到0.87应该没有问题。 按功率来选择磁芯，根据以下公式：
Po=100*Fs*Ve
Po：输出功率；100：常数；Fs：开关频率；Ve：磁芯体积。
在这里，Po=Vo*Io=48*1.28=61.44；工作频率选择：50000Hz；则： Ve=Po/（100*50000）
=61.4/（100*50000）=12280 mmm
PQ3230的Ve值为：11970.00mmm，这里由于是调频方式工作。完全可以满足需求。可以代入公式去看看实际需要的工作频率为：51295Hz。 第二步：计算初级电感量。
最小直流输入电压：VDmin=176*1.414=249V。
最大直流输入电压：VDmax=265*1.414=375V。
最大输入功率：Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W（设计变压器时稍微取得比总效率高一点）。
最大占空比的选择: 宽电压一般选择小于0.5，窄电压一般选择在0.3左右。考虑到MOS管的耐压，一般不要选择大于0.5 ，220V供电时选择0.3比较合适。在这里选择：Dmax=0.327。
最大输入电流: Iinmax=Pin/Vinmin=68.3/176=0.39 A
最大输入峰值电流：Iinmaxp=Iin*1.414=0.39*1.414=0.55A
MOS管最大峰值电流：Imosmax=2*Iinmaxp/Dmax=2*0.55/0.327=3.36A 初级电感量：Lp= Dmax^2*Vin_min/(2*Iin_max*fs_min)*10^3
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