基于DC-DC转换器PFC电感的设计

北方工业大学信息工程学院微电子学系 朱青梅 牛晓良 刘凯田 易 然

1.引言

功率因数校正即PFC是十几年电源技术进步的重大领域，由于在设计DC-DC转换器中，会产生不同频率的谐波分量。而谐波对电路的设计有着重大的危害，包括：（1）对电网产生谐波污染；（2）造成谐波压降；（3）正弦波波形畸变；（4）产生电路故障，变电设备损坏。因此PFC电感的优化设计成为必要。它的基本原理是：（1）电源输入电流实现正弦波，正弦波就是使其谐波为零，电流失真因数THD=1；（2）保证电流相位与输入电压相位相同，相移因数为1；（3）最终实现PFC=1的设计工作目标。

电感根据其用途分为：片状电感、功率电感、色环电感、豆形电感、立式电感、轴向滤波电感、磁环电感、空气芯电感。电感使用的场合：潮湿与干燥、环境温度的高低、高频或低频环境、要让电感表现的是感性，还是阻抗特性等，都要注意。

2.电感的特性和设计

2.1 电感的频率特性

在低频时，电感一般呈现电感特性，既只起蓄能，滤高频的特性。但在高频时，它的阻抗特性表现的很明显。有耗能发热，感性效应降低等现象。不同的电感的高频特性都不一样。铁氧体材料的电感加以解说：铁氧体材料是铁镁合金或铁镍合金，这种材料具有很高的导磁率，他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。铁氧体材料通常在高频情况下应用，因为在低频时他们主要程电感特性，使得线上的损耗很小。在高频情况下，他们主要呈电抗特性比并且随频率改变。……