2 PFC AC/DC 變換器主電路設(shè)計(jì)

　　PFC AC/DC 變換器主電路由輸出濾波電容、開關(guān)器件、升壓電感等器件構(gòu)成， 其參數(shù)設(shè)計(jì)如下。

　　2.1 輸出濾波電容

　　輸出濾波電容可濾除由開關(guān)動(dòng)作造成的輸出電壓紋波，同時(shí)能夠維持輸出電壓在一定范圍內(nèi)，選取的器件需較好地實(shí)現(xiàn)以上兩個(gè)功能。

　　2.1.1 考慮輸出紋波電壓

　　式中：Co為輸出濾波電容，Pout為主電路輸出功率，fin為電網(wǎng)輸入電壓頻率，△Vout為主電路輸出紋波電壓峰峰值，Vout為主電路輸出電壓。

　　2.1.2 考慮電壓維持時(shí)間

　　式中：△t 為主電路輸出電壓由Vout降到Vout（min）的時(shí)間。

　　據(jù)計(jì)算結(jié)果，選取3 個(gè)220 μF/400 V、1 個(gè)330 μF/400 V 電解電容并聯(lián)。

　　2.2 開關(guān)器件

　　功率管開關(guān)器件的選擇主要考慮以下參數(shù)：耐壓值、通態(tài)電流值以及功率管開關(guān)頻率。在高開關(guān)頻率場(chǎng)合，常選取MOS 管，但單個(gè)MOS 管通態(tài)電流較小，為了增加通流能力，本系統(tǒng)選用兩個(gè)MOS 管并聯(lián)。選取器件時(shí)，流過(guò)MOS 管電流取2 倍裕量，MOS 管兩端電壓取1.2 倍裕量。為了增加通流能力，選取兩只IPA60R165CP（650 V，21 A） 并聯(lián)。

　　2.3 升壓電感

　　升壓電感的設(shè)計(jì)思路為：首先計(jì)算電感量，然后選擇合適的磁芯材料，后結(jié)合磁路飽和對(duì)電感量的影響，選取合適的電感量及材料。

　　電感量的計(jì)算公式為：

　　式中：Vin為主電路輸入電壓，f 為開關(guān)頻率，Lmin為電感量小值，△Ilmax為電感電流紋波大值。升壓電感小取值隨之確定，為108 μH。

　　確定電感量后，需選取合適的磁芯材料。APFC 電路的升壓電感磁芯材料有：磁粉芯、鐵氧體磁芯和有隙非晶/微晶合金磁芯等。綜合分析，考慮鐵硅鋁磁粉芯的磁通密度（BS ）高、體積小且不用開氣隙的優(yōu)點(diǎn)，選擇鐵硅鋁磁粉芯作為磁芯材料。

　　當(dāng)主電路電流很大時(shí)，電感會(huì)出現(xiàn)直流偏置，導(dǎo)致磁路飽和。電流越大，磁路飽和程度越大。故選擇電感磁芯時(shí)，需考慮磁路飽和的問(wèn)題。綜合考慮，選取型號(hào)為KS184060A 的鐵硅鋁磁芯60匝，當(dāng)磁路飽和程度大時(shí)，電感量仍為110 μH，略大于108 μH。