ZHCSHG1C October 2017 – February 2018 UCC28056
PRODUCTION DATA.
PFC 级从线路电源获取的功率可通过以下表达式表示。
设想一个具有恒定负载功率的典型应用,线路周期的某些部分从电源获取多余的电量并存储在输出电容器中。在线路周期的其他部分,负载功率超出了输入功率,不足的功率必须由输出电容器提供。与输出电容器之间进行电能转移的这一过程必然会导致二倍工频输出电压纹波。二倍工频纹波振幅仅取决于 POut/COut 的比值和线路频率。
从多个应用要求中确定最重要的一项要求,从而选择一个输出电容值:
在本设计示例中,假设二倍工频输出纹波电压振幅小于稳压电平的 3%。为达到此要求所需的 POutMax/COut 之比可以通过Equation 41 进行计算
使用Equation 42 可以计算出本 165W 示例设计所需的电容值。
为了获得最出色的线电流总谐波失真 (THD) 性能,最大输出电压纹波振幅必须满足Equation 43 中所示的条件。满足该条件将确保误差放大器非线性增益不会因为输出电压纹波达到极限值而被激活。
使用Equation 44 可以计算经过输出电容器的最大 RMS 纹波电流。
流入输出电容器的电流包括开关频率分量 (ICOutRMSHF) 和二倍工频纹波分量 (ICOutRMSLF)。
电解电容器通常在二倍工频(120Hz)下有一个纹波额定电流,在开关频率(100kHz)下有一个不同的纹波额定电流。这些额定值反映出这样一个事实,即电容器 ESR 高于二倍工频,因此该频率下的纹波电流引起的功率损耗比相同振幅的开关频率纹波引起的功率损耗要高。选择正确的电容器时,要考虑流经电容器的等效高频纹波电流。
参数 KHLF 是要使用的特定串联电容器的高频与低频 RMS 纹波额定电流之比。
在本示例设计中,由于尺寸和额定值的原因,从 Rubycon BXW 系列 (450BXW68MEFC12.5X45) 中选择了两个 68µF、450V 的电容器并联。这样一来便同时满足了电容值要求和纹波额定电流要求,而且还保留了一定的裕度。