基于PFC变换器的非线性电感的设计研究

铁粉芯电感由于其高频损耗较低、饱和磁密高、气隙分布均匀等优点，在功率因数校正场合得到了广泛应用，但其非线性特性，也给电感的分析与设计带来了一定的困难。本文结合一台BoostPFC变换器，从纹波电流入手，给出了非线性电感的设计，并由此反推出磁芯选择依据的物理原理。为明确不同情况下电感的工作点，着重分析了该变换器中电感纹波电流与输入电压的关系。最后，利用回转器．电容仿真模型对电感进行建模，通过仿真和实验，证明了所建仿真模型和纹波电流分析结果的正确性。

铁粉芯电感由于其磁芯高频损耗较低、饱和磁密高、气隙分布均匀等优点，在功率因数校正场合得到了广泛的应用。一体电感http://www.diangan.org/

由于磁芯存在分布气隙，本身具有非线性，与传统的集中气隙电感相比，电感设计变得较为复杂。而在磁芯型号选择上，相关文献及Magnetics等磁芯手册仅给出经验公式’，缺少原理性的解释，这不仅会影响人们对设计思路的理解，也可能影响设计的准确性。此外，磁芯的非线性使得电感感值随直流偏置电流变化，纹波电流的求取也相应变得复杂。

针对以上问题，本文结合BoostPFC变换器，从纹波电流角度给出了非线性电感的设计过程，并以该电感反推出磁芯选择依据的物理原理。同时，分析了电感纹波电流与输入电压的关系，便于了解在不同输入电压下电感的工作点，防止电感发生饱和。最后，利用回转器-电容仿真模型对电感进行建模，通过仿真和实验验证了电感模型及纹波电流分析的正确性。

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