【广东开关电源】功率因数校正的整流器及电感

    电磁干扰滤波器的常见共模扼流圈，必须承受这部分电流，同时具有约10mH 高电感。市场上有一些扼流圈，具有高电流，高电感和小尺寸的特徵，来自EPCOS 和TDK。扼流圈的实际值和类型由电磁干扰测试确定，依赖於工作条件，也许与滤波器有所不同。

　　与输出串联的负温度系数热敏电阻(NTC)限制了浪涌电流，但并非电源工作所真正需要的。

　　整流器根据IIn,RMS选定，但注意到高额定电流二极管通常在某一电流下具有更低的电压降，使用一个额定电流略高的整流桥是有利的。对於实际设计，选择一个6A/800V桥GBU6K。

　　整流器功耗是可以预计的，通过一个恒定正向电压下已知的近似二极管正向特性乘以一个串联电阻。正向电压VF 和串联电阻Rs 必须从规格说明书中查，对於GBU6K 分别是0.8V和0.03Ω。

　　在这个电流和5A/mm2的电流密度下，所需的铜线截面积约为0.58mm2。 由於高频电流仅为输入电流的20%，趋肤效应和邻近效应不是很明确。三或四条细电线并联总面积能够达到所需面积就足够了。在实际设计中，使用了三根直径为0.5mm的电线，电流密度略低於5A/mm2。L1 的磁环尺寸根据被称为磁环区域乘积Ap确定，即有效磁性截面积和绕组面积(骨架)的乘积。

　　一个合适的磁环的Ae约为122mm2。虽然，要找到此磁截面的磁芯并不难，但电感的高度由於应用要求被限制在25mm。因此，经过一番对磁环和筒管规格说明书仔细搜索之後，选择了EER3542，它的Ae为107mm2，AW为154mm2，得到AP约为16500mm4。

　　其中AL，0是无气隙磁芯的AL(查磁芯规格书)，有气隙的磁芯的AL是1mH/1242=65nH。如果後两个值的单位是nH，Ae 的单位是mm2，那麽气隙长度s 的单位是毫米。在这次设计中，气隙长度约2 毫米。

　　因为额定输入电压是265VRMS，Q1的漏极电压为500V 似乎足够了。但是建议使用一个额定电压为600V的MOSFET，因为经验显示这个600V MOSFET，能够承受浪涌测试，根据无损坏IEC61000-4-5标准，而500V类型则需要额外的浪涌电压限制器。同样，这对於Boost二极管也是有效的。这是因为电解质电容C5能够吸收大量能量，保护一个600V 器件，而不是500V器件。

　　尤其对於MOSFET，低功耗和峰值电流是选择某些器件的重要考虑因素。经过一番计算，选择了一个RDSon约为0.45Ω@100℃的SuperFetTM FCP16N60。

　　开关损耗进一步分为，由於源漏电容(加上寄生电容的，例如L1 和PCB)放电导致的功耗和由於开关过程中电流和电压重叠带来的功耗，以及D1反向恢复带来的功耗。　

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