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典型电路( BOOST 电路 , 有源功率因数校正电路)

有源功率因数校正器是在整流器和负载之间接入一个 DC-DC 开关变换器,应用电流反馈技术,使输入端电流波形跟踪交流输入正弦波电压波形,可以使电流接近正弦,从而使输入端 THD 小于 5% ,而功率因数可提高到 0.99 或更高。该校正器的优点是可以得到高的功率因数,如 0.97 ~ 0.99 ,甚至接近 1 , THD 小,可以在较宽的输入电压范围和宽频带下工作,体积、重量小,输出电压也可保持恒定。
有源功率因数校正技术广泛应用于 AC-DC 开关电源,交流不间断电源( UPS ),荧光灯电子镇流器及其他电子仪器中,特别是单项有源功率因数校正技术,由于多种控制芯片简化了电路设计,日趋成熟。
在有源功率因数校正电路中,电感器是必不可少的元件。电感器的设计和磁性材料的选取是否得当,对于发挥电路的特性、效率和作用,能否得到满意的校正结果,是至关重要的。
设计 APFC 电感器可以选用 MnZn 铁氧体材料、非晶材料、金属磁粉心材料, MnZn 铁氧体材料具有高频损耗小、价格低的优势,但是饱和磁通密度 Bs 低,易饱和,非晶材料虽然 Bs 高,磁导率高,但是价格较高,同时两者需要开气隙 ,会产生EMI问题,设计也比较烦琐;
金属磁粉心材料具有高 Bs 的特性,多为环型(也有 E 型磁心)闭和磁路,磁粉心内分布有天然气隙,不易饱和,设计计算简便。适合制作高频 APFC 的金属磁粉心材料现在有三种,铁镍 50 磁粉心、铁镍钼磁粉心、铁硅铝磁粉心 。综合考虑,铁硅铝磁粉心最适合制作民用 APFC 电感器;铁镍钼磁粉心最适合制作军用 APFC 电感器。
功率因数校正电感器
电感器作储能用
电感器电流有直流成分,磁滞回线如下图

德恩工程师推荐: 综合比较,民用 APFC 电感器使用铁硅铝磁心和开气隙的软磁铁氧体磁芯设计电感器均可,德恩优先推荐用铁硅铝磁心设计 APFC 电感器;军用 APFC 电感器使用铁镍钼金属磁粉心最为合适。
APFC 电感器命名方法
我公司典型应用:
图 A 图 B
APFC 电路参数:电路输入电压 50Hz 160 ~ 260V ,电路开关频率 100kHz ,输出电压 380V ,输出功率 1100W ,电路效率为 95% 。
型号 |
额定电流( A ) |
电感量
(μ H ) |
最大峰值电流 10A 时电感量(μ H ) |
25 ℃ 直流电阻 (m Ω ) |
温升(℃) |
尺寸
( mm ) |
BTI480 μ H / 10A |
10 |
480 × (1 ± 15%) |
360MIN |
45MAX |
≤ 45 |
图 A |
BTI3.0mH / 10A |
10 |
3000 × (1 ± 15%) |
410 MIN |
120MAX |
≤ 45 |
图 B |
★ BTI480 μ H / 10A 型 APFC 电感器的磁心为铁氧体磁芯, BTI480 μ H / 10A 型 APFC 电感器的磁心为铁硅铝金属磁粉心,前者体积约是后者的两倍,电路实际使用效果前者也不如后者,前者由于磁心开气隙也会引入 EMI 问题。