【经验】如何在PFC电路进行开关频率的调整？

时间： 2022-10-12 来源：ROHM官网

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本文ROHM介绍作为通过改变PFC电路条件来优化电感电流纹波率的方法——即调整开关频率fSW的方法。工作模式以CCM（电流连续模式）为前提。电路示例该电路以Power Device Solution Circuit/AC-DC PFC的一览表中的仿真电路“A-6. PFC CCM Synchro Vin＝200V Iin＝2.5A”为例（参考图1）。在本例中，当改变了图1黄色框中的条件时，需要通过调整开关频率来优化电感电流的纹波率。可通过仿真来检验其结果。

图1：PFC仿真电路“A-6. PFC CCM Synchro Vin＝200V Iin＝2.5A”及改变条件

开关频率调整前的纹波率：图2表示调整开关频率fSW之前（默认值：100kHz）的电感电流IL。它的峰值为IL_peak≈7.8A。

图2：开关频率fSW调整前（默认值：100kHz）的电感电流IL

输入电流的峰值为Iin_peak=√2×Iin≈7.07A，根据这些条件，纹波率M计算如下：

于纹波率与通常的“小于30%”相比足够小，因此考虑通过降低fSW来优化纹波率，从而提高效率。fSW调整前的效率为η=97.2%。开关频率的调整开关频率fSW通常利用以下公式计算：

设η=0.972、纹波率M为通常的30%（0.3），则fSW计算如下：

从计算结果来看，当改变为fSW=55kHz并重新进行仿真时，如图3所示，峰值电感电流变为IL_peak≈8.5A。在这种情况下，纹波率M=8.5－7.07）/7.07≈20.2%。效率为η=97.3%，比fSW调整前提高了0.1%。通过仿真可以验证，通过这种fSW调整，可以获得适当的电感电流纹波率，同时还可提高效率。

图3：将开关频率fSW调整为55kHz后的电感电流IL

关键要点:

・本文的示例表明，当改变了PFC Synchronous CCM电路中的工作条件时，通过调整开关频率，可以优化电感电流纹波率，同时可以提高效率。

・计算可以获得适当纹波率的开关频率，并通过仿真进行验证。

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