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关于PFC的问题!

我做的PFC电路,输入85~265V,输出400V,150W.现在出现一个问题:电路刚刚启动时,输出电压有407V,但当电路完全稳定下来后,输出却为393.5V.电流调整率和电压调整率都很好.请问各位:这种现象是否正常?如果不正常,是否是器件的问题?

另:电路的效率只有92%,但电路中除了开关管,并没有明显发烫的器件.是不是功率因数过低造成的?(我们这里没办法测量PF)功率因数低是不是环路没有调好?

谢谢各位了!
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trickle
LV.4
2
2004-06-14 22:47
请大家帮忙啊,谢谢了!
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LV.1
3
2004-06-14 23:10
功率因数与效率没有关系的
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yswang
LV.4
4
2004-06-15 02:46
PFC线路因为响应较慢,所以瞬间输出407V后稳定,应该算是正常
效率92%--如果是100V输入,可以说是正常
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trickle
LV.4
5
2004-06-15 09:17
@yswang
PFC线路因为响应较慢,所以瞬间输出407V后稳定,应该算是正常效率92%--如果是100V输入,可以说是正常
输入是220V时,效率是92%.我觉得好像太低了.
请问:这是否是环路没有调好的原因?
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marsom
LV.6
6
2004-06-15 09:31
应该是你的电感有问题,请问你从407V掉到393.5V的时间是多长?或者是你的后段回路有问题. 150W的PFC应该不难做才对,在低电压PFC应有0.999以上,而在264V时也应有0.96以上才算合格,而不是算它的效率,如果你后段有问题以至你的效率上不去,你能说是PFC有问题吗?所以效率是效率,PFC是PFC,他们的验证方法不能混为一谈.
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yswang
LV.4
7
2004-06-15 09:45
@trickle
输入是220V时,效率是92%.我觉得好像太低了.请问:这是否是环路没有调好的原因?
如果没有异常的震荡,220V输入时的效率为92%,是低了点,一般在95%以上.
电路工作在DCM或CCM?Boost Diode使用哪种型号?工作频率为何?Boost Choke的材质和感量为何?
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trickle
LV.4
8
2004-06-15 10:55
@yswang
如果没有异常的震荡,220V输入时的效率为92%,是低了点,一般在95%以上.电路工作在DCM或CCM?BoostDiode使用哪种型号?工作频率为何?BoostChoke的材质和感量为何?
电路工作在CCM,Boost Diode是MUR860. Boost choke 用的是铁硅铝.磁导率为125,Al=281nH/N2,外径为46.7mm.电感量为2mH左右.
控制回路的参数都调遍了,几乎没什么改善.
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trickle
LV.4
9
2004-06-15 11:00
@marsom
应该是你的电感有问题,请问你从407V掉到393.5V的时间是多长?或者是你的后段回路有问题.150W的PFC应该不难做才对,在低电压PFC应有0.999以上,而在264V时也应有0.96以上才算合格,而不是算它的效率,如果你后段有问题以至你的效率上不去,你能说是PFC有问题吗?所以效率是效率,PFC是PFC,他们的验证方法不能混为一谈.
从407V到398V只需1分钟左右,从398到393大概要一个多小时,可能是器件的温度系数太差吧.现在还没有加后面的DC-DC电路.
另外,我觉得如果PFC低的话,电路的效率自然会低.
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trickle
LV.4
10
2004-06-15 13:10
自己顶一下!
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changze
LV.9
11
2004-06-15 13:15
@trickle
电路工作在CCM,BoostDiode是MUR860.Boostchoke用的是铁硅铝.磁导率为125,Al=281nH/N2,外径为46.7mm.电感量为2mH左右.控制回路的参数都调遍了,几乎没什么改善.
mur害死人了,,我用了一批都是它出问题,大家可用IR,我以前因为供货的问题而转用MUR,一次搞的我就怕了.
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trickle
LV.4
12
2004-06-15 13:19
@changze
mur害死人了,,我用了一批都是它出问题,大家可用IR,我以前因为供货的问题而转用MUR,一次搞的我就怕了.
changze兄,MUR的管子有什么问题?能告诉我吗?
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yswang
LV.4
13
2004-06-15 13:55
@trickle
电路工作在CCM,BoostDiode是MUR860.Boostchoke用的是铁硅铝.磁导率为125,Al=281nH/N2,外径为46.7mm.电感量为2mH左右.控制回路的参数都调遍了,几乎没什么改善.
Mur860的trr太长,不适合用于ccm,改用philips的byc10-600或trr小于25ns的diode.另boost choke可使用小一点的size,106 or 131足矣!
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marsom
LV.6
14
2004-06-15 13:58
@trickle
从407V到398V只需1分钟左右,从398到393大概要一个多小时,可能是器件的温度系数太差吧.现在还没有加后面的DC-DC电路.另外,我觉得如果PFC低的话,电路的效率自然会低.
这样的话,可能是你的功率元件发热所引起的了,对了,你有测试功率元件的温度吗?像你这样的情况,时间长后就掉电压,应该是你的PFC校正电感的电感量太大反引起,有可能已经接近饱和.

  另我所说的效率不是说效率不能体现PFC,而是说问题在分清验证方法,像PFC回路应用测试PF值与斜波等来验证与分析问题.当然效率是能体现出整机的工作状况,这是没有错的.
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trickle
LV.4
15
2004-06-15 14:52
谢谢各位了!
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trickle
LV.4
16
2004-06-15 22:33
@yswang
Mur860的trr太长,不适合用于ccm,改用philips的byc10-600或trr小于25ns的diode.另boostchoke可使用小一点的size,106or131足矣!
如果用106或131,要绕很多匝.我今天用269就绕了110匝.
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yswang
LV.4
17
2004-06-16 01:22
@trickle
如果用106或131,要绕很多匝.我今天用269就绕了110匝.
我说的1.06inch就是你现使用的26.9mm
有时涟波电流取30%-40%效率或许会高些,牺牲一点铁损,减少一些铜损
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tooman
LV.2
18
2004-06-16 11:37
@trickle
从407V到398V只需1分钟左右,从398到393大概要一个多小时,可能是器件的温度系数太差吧.现在还没有加后面的DC-DC电路.另外,我觉得如果PFC低的话,电路的效率自然会低.
应该是控制回路温度稳定性不好造成的吧
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trickle
LV.4
19
2004-06-16 12:50
@tooman
应该是控制回路温度稳定性不好造成的吧
请问,如果是控制回路温度稳定性不好,该怎样调整呢?
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trickle
LV.4
20
2004-06-16 12:52
@yswang
我说的1.06inch就是你现使用的26.9mm有时涟波电流取30%-40%效率或许会高些,牺牲一点铁损,减少一些铜损
您是说在设计时将电感的纹波电流增大些,从而使电感量减小?
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yswang
LV.4
21
2004-06-16 13:14
@trickle
您是说在设计时将电感的纹波电流增大些,从而使电感量减小?
right
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trickle
LV.4
22
2004-06-16 13:36
@yswang
right
谢谢,我去试一下
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jiejiedog
LV.1
23
2004-06-18 16:03
@trickle
谢谢各位了!
首先增加Iripple,减小铜损增加铁损的方法是得不偿失的.因为铁心的散热条件要比铜导线差很多.电源通常都是连续N个小时工作,磁心温度会慢慢上升,一旦到了居里点电源就废了.
我计算过,Iripple增加以后,铁心的损耗远大于铜损的减小.所以,系数选在10%~20%比较好.如果没有体积限制,就10%好啦.
另外,电感是自己绕的么,那么你用电感表测量出来的值要×65%~75%才是真正工作时候的电感值.你的功率比较小,乘以75%没问题.要精确计算的话,看磁心生产商的资料.
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yswang
LV.4
24
2004-06-18 20:16
@jiejiedog
首先增加Iripple,减小铜损增加铁损的方法是得不偿失的.因为铁心的散热条件要比铜导线差很多.电源通常都是连续N个小时工作,磁心温度会慢慢上升,一旦到了居里点电源就废了.我计算过,Iripple增加以后,铁心的损耗远大于铜损的减小.所以,系数选在10%~20%比较好.如果没有体积限制,就10%好啦.另外,电感是自己绕的么,那么你用电感表测量出来的值要×65%~75%才是真正工作时候的电感值.你的功率比较小,乘以75%没问题.要精确计算的话,看磁心生产商的资料.
基本上同意你的论点,但是trickle使用的是sendust core,实际上极有可能copper losses 会高于core losses .
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trickle
LV.4
25
2004-06-18 20:26
@jiejiedog
首先增加Iripple,减小铜损增加铁损的方法是得不偿失的.因为铁心的散热条件要比铜导线差很多.电源通常都是连续N个小时工作,磁心温度会慢慢上升,一旦到了居里点电源就废了.我计算过,Iripple增加以后,铁心的损耗远大于铜损的减小.所以,系数选在10%~20%比较好.如果没有体积限制,就10%好啦.另外,电感是自己绕的么,那么你用电感表测量出来的值要×65%~75%才是真正工作时候的电感值.你的功率比较小,乘以75%没问题.要精确计算的话,看磁心生产商的资料.
我将Iripple增加到30%,效率的确提高了不少.但还没有经过长时间的老练,不知会不会出现jiejiedog所说的情况.电路工作一个小时左右,电感的温度大概是40多度.还不算热
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jiejiedog
LV.1
26
2004-06-19 05:03
@trickle
我将Iripple增加到30%,效率的确提高了不少.但还没有经过长时间的老练,不知会不会出现jiejiedog所说的情况.电路工作一个小时左右,电感的温度大概是40多度.还不算热
TRICKLE请问你用的是什么导线呢?工作频率是多少?我这里有一张不同频率下穿透深度的表:
表不同频率下铜导线的穿透深度
f(kHz) 1 3 5 7 10 13 15 18
△(mm) 2.089 1.206 0.9346 0.7899 0.6608 0.5796 0.5396 0.4926
f(kHz) 20 23 25 30 35 40 45 50
△(mm) 0.4673 0.4358 0.4180 0.3815 0.3532 0.3304 0.3115 0.2955
如果你用的已经是多股细导线(我们所用的是丝绸绝缘的高频专用线),也许你的导线截面不够.另外给你一个表:

Mass Durchmesser Irms(Max) Fuse-Empfehlung
AWG mm A A
0 9.530 330 325
1 8.487 262 250
2 7.558 208 200
3 6.731 165 150
4 5.994 131 125
5 5.338 104 100
6 4.753 82 80
7 4.233 65 60
8 3.769 52 50
9 3.357 41 40
10 2.989 33 30
11 2.662 26 20
12 2.370 21 20
13 2.110 16 15
14 1.878 13 15
15 1.671 10 10
16 1.485 7 5

AWG16或者17都可以,甚至更细一些.
当我用AWG16做10%Iripple的电感时,铜损为3.73;15%Iripple时候,铜损为3.02w.而我的功率为1500W.所以我想招理来说你的铜损不应该这么大.
能说说你的电感情况么?
另外你的电感温度不高,可能是因为你是处于实验阶段,选的电感比较大.到批量生产时候,要考虑成本,选小磁心,这个时候可能你就发现,选小磁心散热会发生问题.
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trickle
LV.4
27
2004-06-19 15:28
@jiejiedog
TRICKLE请问你用的是什么导线呢?工作频率是多少?我这里有一张不同频率下穿透深度的表:表不同频率下铜导线的穿透深度f(kHz)135710131518△(mm)2.0891.2060.93460.78990.66080.57960.53960.4926f(kHz)2023253035404550△(mm)0.46730.43580.41800.38150.35320.33040.31150.2955如果你用的已经是多股细导线(我们所用的是丝绸绝缘的高频专用线),也许你的导线截面不够.另外给你一个表:MassDurchmesserIrms(Max)Fuse-EmpfehlungAWGmmAA09.53033032518.48726225027.55820820036.73116515045.99413112555.33810410064.753828074.233656083.769525093.3574140102.9893330112.6622620122.3702120132.1101615141.8781315151.6711010161.48575AWG16或者17都可以,甚至更细一些.当我用AWG16做10%Iripple的电感时,铜损为3.73;15%Iripple时候,铜损为3.02w.而我的功率为1500W.所以我想招理来说你的铜损不应该这么大.能说说你的电感情况么?另外你的电感温度不高,可能是因为你是处于实验阶段,选的电感比较大.到批量生产时候,要考虑成本,选小磁心,这个时候可能你就发现,选小磁心散热会发生问题.
我用的导线是0.71的漆包铜线,工作频率是75kHZ.现在用的磁芯:磁导率125,外径26.9mm.这个电路的成本可以不予考虑.如果磁芯不合适,还可以调整.但现在电路出现了一个怪现象:输入电压为220V时,效率为93%以上,输入电压为260V时,却降低为90%左右,不知道是什么原因?
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jiejiedog
LV.1
28
2004-06-19 16:00
@trickle
我用的导线是0.71的漆包铜线,工作频率是75kHZ.现在用的磁芯:磁导率125,外径26.9mm.这个电路的成本可以不予考虑.如果磁芯不合适,还可以调整.但现在电路出现了一个怪现象:输入电压为220V时,效率为93%以上,输入电压为260V时,却降低为90%左右,不知道是什么原因?
你用的单股导线我认为不合适,哪怕你用的2MM的导线都没有用——因为趋肤效应.
效率变低,我想一个原因是开关管的占空比变小,而开关阶段损耗不变,所以效率会下降.没看到实物,不好说.如果你选用的管子速度够快,是MOSFET的话,招理损耗不会很大,比DIODE还要小.
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trickle
LV.4
29
2004-06-19 16:33
@jiejiedog
你用的单股导线我认为不合适,哪怕你用的2MM的导线都没有用——因为趋肤效应.效率变低,我想一个原因是开关管的占空比变小,而开关阶段损耗不变,所以效率会下降.没看到实物,不好说.如果你选用的管子速度够快,是MOSFET的话,招理损耗不会很大,比DIODE还要小.
管子用的是irf840.下面是电路图.
1087633967.pdf
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yswang
LV.4
30
2004-06-21 10:33
@trickle
我用的导线是0.71的漆包铜线,工作频率是75kHZ.现在用的磁芯:磁导率125,外径26.9mm.这个电路的成本可以不予考虑.如果磁芯不合适,还可以调整.但现在电路出现了一个怪现象:输入电压为220V时,效率为93%以上,输入电压为260V时,却降低为90%左右,不知道是什么原因?
依线路图RB1/RB2不但会影响效率,而且是输入电压越高损耗越大,可以适当的加大,只要可以顺利开机即可.
另外RQ 33 Ohms上并接加速关断线路,应该可以再提升效率
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trickle
LV.4
31
2004-06-21 19:56
@yswang
依线路图RB1/RB2不但会影响效率,而且是输入电压越高损耗越大,可以适当的加大,只要可以顺利开机即可.另外RQ33Ohms上并接加速关断线路,应该可以再提升效率
我曾经加大了RB1和RB2,但好像没什么效果.还串联过二极管,但二极管不起作用,启动电路就是不能被关断.

今天用10股0.21的线绕了变压器,现在电路工作比较稳定了,效率大概在93%~94%左右.但是在输入电压较低时,电路的电磁干扰很大,附近的显示器屏幕不停的抖动.您知道是怎么回事吗?
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