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功率電感:半無橋式/交錯式PFC特性(五)

時間:2014-11-16 14:28:30 點擊:
    圖4即為此一實驗的結果。為了使比較的基礎一致,各個場效晶體管(FET)都是以一個離散的1.5安培閘極驅動電路加以驅動,因此場效晶體管在這三種拓撲都能達到相同的升高與降低時間。從圖4可看出,傳統及半無橋式PFC預整流器在輕負載時所發揮的效率高于交錯式PFC預整流器,因為在輕負載下驅動兩個場效晶體管時,其切換耗損相當嚴重。關閉輕負載條件下的相位,可提升PFC預整流器的輕負載效率,進而達到近似傳統預整流器的輕負載效率。 


 
圖4 三種PFC預整流器效率比較


  當系統處于150瓦滿載狀態下時,由于傳導損耗相當嚴重,因此傳統PFC預整流器的效率最低。半無橋式PFC預整流器的滿載效率略優于傳統PFC預整流器,效率大約高出0.7%,但仍低于交錯式PFC預整流器的1.3%,因此交錯式PFC預整流器的滿載效率是最佳的。

  高功率密度應用宜采交錯式PFC

  根據筆者的評估與實驗結果,半無橋式PFC預整流器確實比傳統單一升壓功率級PFC預整流器更有效率,然而,半無橋式PFC的電感總量比傳統PFC升壓功貼片電感器公司率電感至少高出1.4倍,因此嚴重影響預整流器的功率密度。  

  在所評估的三種拓撲中,半無橋式PFC可發揮最大的輕負載效率,而在傳導損耗相當嚴重且轉換器須散熱的滿負載情況下,交錯式PFC預整流器的效率最高。 功率電感工廠整體來說,交錯式PFC預整流器所發揮的優點,遠高于半無橋式及傳統PFC拓撲。藉由降低電感及電磁波干擾總磁量,交錯式PFC預整流器可在設計中達到最高的功率密度,而且比起傳統 PFC更能縮小電容體積。此外,利用交錯可減少一半的傳導損耗,并且能縮小散熱器體積,進而達到較高的功率密度。 


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