適合大功率的CCM模式APFC電路設(shè)計(jì)

　　然后，根據(jù)LI=NΔBAe，

　　709E-6×11.94=N×0.25×4.22E-4

　　N=80，

　　核算一下窗口面積，假如采用直徑1.4mm的漆包線，那么80×1.4×1.4/100=1.57cm^2

　　這個(gè)時(shí)候，如果像像上面這樣窗口裕量比較大的情況下，可以適當(dāng)多繞些匝數(shù)，依然通過(guò)調(diào)節(jié)氣隙的方法，把電感量調(diào)節(jié)到709uH左右?？梢越档凸ぷ鞯拇鸥袘?yīng)強(qiáng)度，對(duì)于抗飽和有幫助。

　　用鐵氧體磁芯來(lái)制作PFC電感，還有一個(gè)地方需要留意的是，在開氣隙的附近由于漏磁，銅損會(huì)比較大，所以對(duì)于EE型的磁芯，墊氣隙可以將氣隙分成兩部分，比磨掉中柱的那樣好，因?yàn)閷庀斗稚?，可以減少漏磁。

　　接下來(lái)的設(shè)計(jì)是控制電路

　　應(yīng)用于CCM模式的控制IC非常多，控制模式也比較多，有平均電流型，也有峰值電流型。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，峰值電流型的對(duì)噪聲比較敏感，更多可供選擇的則是平均電流型的IC。最出名的估計(jì)就是UC3854系列了，但我個(gè)人更喜歡L4981系列的，因?yàn)長(zhǎng)4981的外圍功能更豐富，工作更安全可靠。最近幾年還出現(xiàn)了不需要采集前級(jí)半正弦波的單周期控制方式的IC，最出名的就是infineon公司的ICE1PCS01/02系列(現(xiàn)在好像已經(jīng)是升級(jí)到了ICE3系列了)和IR公司的IR1150。這兩款I(lǐng)C，我個(gè)人更喜歡ICE系列的，因?yàn)镮R1150是峰值電流型控制，而ICE系列是平均電流型控制。峰值電流型控制對(duì)抗噪能力偏差。由于單周期系列的控制IC外圍電路極其簡(jiǎn)單，所以目前在中等功率的PFC應(yīng)用場(chǎng)合使用非常廣泛。總的來(lái)說(shuō)，單周期的控制IC抗干擾能力比傳統(tǒng)帶乘法器的那類UC3854/L4981等還是差一些，哪怕是平均電流模式的單周期芯片，新出來(lái)的改進(jìn)版的如何，我不了解。所以大功率場(chǎng)合還是建議采用傳統(tǒng)的PFC控制IC。

　　本文中，我計(jì)劃以ICE1PCS01為例，介紹一下它的控制電路設(shè)計(jì)。具體而詳細(xì)的設(shè)計(jì)方法，還是請(qǐng)參閱infineon公司提供的相關(guān)技術(shù)文檔。我在此處，只是把相關(guān)具體的設(shè)計(jì)提取出來(lái)，作一個(gè)簡(jiǎn)化，并按照我們上面的設(shè)計(jì)指標(biāo)要求來(lái)具體計(jì)算一下。　貼出電路原理圖：

　　實(shí)際應(yīng)用的時(shí)候，我覺(jué)得應(yīng)該在整流橋后面的直流母線上加一個(gè)CBB的高頻濾波電容Cin。

　　計(jì)算如下：

　　1、輸入高頻濾波電容Cin的計(jì)算

　　Kr是電流紋波系數(shù)，r是電壓紋波系數(shù)，通常取0.02～0.08

　　我們?cè)诖颂幇?Kr=0.20，Iinrmsmax=7.67A，fs=65KHz，r=0.05，Umin=85V代入得到Cin>=884nF，實(shí)際Cin可以取值1uF，Cin值不可太大，太大了會(huì)造成電流波形畸變。具體的值可以在調(diào)試的時(shí)候再作些調(diào)整。

　　2、頻率設(shè)定電阻Rfreq可以從ICE1PCS01的設(shè)計(jì)資料里查圖得到，65K的開關(guān)頻率，對(duì)應(yīng)的Rfreq約為68K。

　　3、Rsense電阻計(jì)算

　　Rsense=0.66/ILpk=0.66/11.94=0.055歐，實(shí)際取三只0.15歐/3W的無(wú)感電阻并聯(lián)。

　　4、R3的數(shù)值令我苦惱，計(jì)算方法是，IC的ISENSE腳電流應(yīng)該限制在1mA。當(dāng)開機(jī)時(shí)，由于有大的沖擊電流，假設(shè)沖擊電流為30A，那么在電流采樣電阻RSENSE上瞬間可以產(chǎn)生1.5V的電壓，那么R3的數(shù)值應(yīng)該為1.5K。但是 infineon的設(shè)計(jì)資料建議用220歐電阻。所以我有點(diǎn)不知所措了。不過(guò)，這里先暫時(shí)用220歐吧，設(shè)計(jì)用下來(lái)好像也沒(méi)有出問(wèn)題。

　　5、R1、R2是輸出電壓的采樣分壓電阻。由于ICE1PCS01的內(nèi)部基準(zhǔn)是5V，所以，我們這里R2取5.6K，R1取440K。