基于led照明電源的單級PFC高頻干式變壓器詳細設

由于LED照明電源要求：民用照明的PF值必須大于0.7，商用照明的PF值必須大于0.9。對于10~70W的LED驅動電源，一般采用單級PFC來設計。既節省空間又節約成本。接下來，我們將討論單級PFC高頻干式變壓器的設計。

以60W為例進行說明：

輸入閾值：

電壓范圍：176 ~ 265伏交流電50/60赫茲

PF 0.95

總諧波失真25%

效率ef > 0.87

輸出閾值：

輸出電壓：48V

1.28A的輸出電流

較好步：選擇ic和磁芯；

Ic采用Schlumberger生產的SA7527，輸出頻段為準諧振。效率0.87應該沒問題。

根據功率選擇磁芯，公式如下：

Po=100*Fs*Ve

Po:輸出功率；100:常量；Fs:開關頻率；Ve:磁芯體積。

這種情況下，Po=Vo * Io=48 * 1.28=61.44工作頻率選擇：50000Hz然后：

Ve=Po/(100*50000)

=61.4/(100*50000)=12280 mmm

PQ3230的Ve值為11970.00mmm，工作在調頻模式。完全可以滿足需求。你可以代入公式看看實際需要的工作頻率是51295Hz。

第二步：計算初級電感。

較小DC輸入電壓為176 * 1.414=249伏。

較大DC輸入電壓：VDmax=265 * 1.414=375V伏。

較大輸入功率：Pinmax=Po/ef=61.4/0.9=68.3W(設計干式變壓器時略高于總效率)。

較大占空比為：寬電壓一般小于0.5，窄電壓一般在0.3左右。考慮到MOS管的耐壓，一般不超過0.5，220V V供電時選擇0.3更合適.選擇這里：Dmax=0.327。

較大輸入電流為：iinmax=引腳/vinmin=68.3/176=0.39a。

較大輸入峰值電流：iin maxp=iin * 1.414=0.39 * 1.414=0.55 a

MOS晶體管較大峰值電流：imos max=2 * iinmax p/dmax=2 * 0.55/0.327=3.36 a。

初級電感：LP=dmax 2 * vin _ min/(2 * iin _ max * fs _ min)* 10 3

=0.327*0.327*176/(2*0.39*50000)*1000

=482.55 uH

拿500uH。

第三步：計算初級匝數NP:

根據磁芯的數據，PQ3230的AL值為5140nH/N^2，因此在設計反激干式變壓器時應保留一定的氣息。0.6倍的AL值更合適。在這里，我們采取：

AL=2600nH/N^2

那么：NP=(500/0.26) 0.5=44

第4步：次級匝數NS:

VOR=VDmin*Dmax

=249*0.327=81.4

轉向比n=VOR/Vo=81.4/48=1.696

NS=NP/n=44/1.686=26

第五步：計算輔助繞組的NA

查看IC的數據表，知道VCC是11.5~30V。這里選16V。

NA=NS/(Vo*VCC)=26/(48/16)=8.67，取9。

纏繞方法：

總結

通過樣品測試，實驗結果如下：整機效率為0.88，176伏時PF值為0.989；220伏時為0.984；265伏時為0.975。干式變壓器溫升為25K。在干式變壓器的整個設計過程中。有些事情簡化了。例如二極管的電壓降。相比之下，它與一般的反激干式變壓器有些一致。只是因為整流橋后面沒有連接電解電容。實際較小DC電壓不是1.414倍。 #p#分頁標題#e#

來源：電網