PFC 電感解決方案,助您降低電源損耗、提升性能
Agenda:
1. 為什麼 PFC 電感如此重要?
2. 工作模式解析:CCM / DCM / CRM
3. 抗飽和能力:可靠性的基石
4. 低損耗設計:提升效率與壽命
5. 客製化設計的必備條件
6. 磁芯材料選型
為什麼 PFC 電感如此重要?
PFC 電感是 AC-DC 電源中儲能與濾波的核心元件。它能讓輸入電流波形跟隨電壓波形,提升功率因數至 0.95 或以上,同時抑制高頻紋波,降低 EMI。
- 工作模式相容性
- 強抗飽和能力
- 低高頻損耗
- 寬電壓與大電流適配性
這些特性保證了從小功率快充到大型工業電源的穩定性和高效率。
工作模式解析:CCM / DCM / CRM
不同的 PFC 拓撲模式對電感要求差異很大。選對模式才能達到最佳功率因數和低紋波。
- CCM(連續模式):高功率應用標準配置(≥65W),需高電感值(30μH–300μH)與氣隙設計,以確保低紋波電流(ΔI ≤ 20% Ir)。
- DCM(斷續模式):低功率場景(≤45W)使用低電感值(10μH–50μH),常見於快充、LED 照明。
- CRM(臨界模式):磁芯工作於飽和臨界點,提供快速響應,適合中功率應用。
我們專精 CCM / DCM / CRM PFC 電感 的客製化設計,從磁芯選材到氣隙與繞組優化,都能精準匹配各種功率等級(10W–200kW)。
抗飽和能力:可靠性的基石
在大電流場景下,抗飽和能力不可妥協。我們採用高飽和磁通密度材料:
- 鐵矽鋁(Sendust):Bs=1.0T
- 鐵基非晶:Bs=1.5T
對於 CCM 模式,氣隙設計(0.05–1.0mm)有效降低直流偏置下的飽和風險。設計中預留安全餘裕,飽和電流(Isat,電感下降 10%)≥1.5×額定電流,確保系統在極端工況下仍穩定運作。
低損耗設計:提升效率與壽命
高效率 PFC 電感除了抗飽和,也需要低損耗設計:
- 磁芯損耗:選用 PC95 鐵氧體或奈米晶材料,適應 65–200kHz 高頻應用。
- 銅損:採用 Litz 線減少集膚效應與鄰近效應,保持低直流電阻(DCR≤0.1Ω,中大功率場景)。
這樣的設計在提升效率的同時,延長產品使用壽命。
多場景應用示例
我們的 PFC 扼流圈 能應對不同產業需求:
- PLC、伺服驅動器、UPS
- 高可靠性,處理 20A–50A 大電流
- 材料:Sendust、鐵基非晶
- 封裝:插件式或一體成型
新能源汽車與充電(3.3kW–200kW)
- 車載充電機 (OBC)
- DC 充電樁功率模組
- 材料:奈米晶 + 水冷密封
- 適應嚴苛溫度與濕度
醫療設備(100W–10kW)
- 呼吸機、CT / MRI 影像設備
- 材料:MPP(鐵鎳鉬)磁芯,低磁滯損耗、低 EMI
- 適合高精度功率因數控制
其他應用還包括 LED 驅動、家電電源及高頻感應加熱等,我們均可提供客製化解決方案。
客製化設計的必備條件
選擇 PFC 電感時,需要明確以下參數:
- 電感值
- 繞組 (線徑 & 圈數) 如無, 請提供耐電流。
- 鐵芯規格, 如無, 請提供 工作模式:CCM / DCM / CRM, 開關頻率:65kHz–150kHz, 輸入/輸出電壓與功率
- 絕緣與環境可靠性根據不同功率與場景,我們提供精準匹配的磁芯材料與封裝設計,確保穩定性與高效率。
磁芯材料選型
材料 | 適用場景 | 核心特性 |
鐵矽鋁 (Sendust) | 大電流 CCM 模式 | 高抗飽和,線性度好 |
錳鋅鐵氧體 | 中功率 / 高頻 | 損耗低,成本優 |
鐵粉芯 | 低成本 DCM / CRM | 分布式氣隙,簡化控制 |
鐵鎳鉬 (MPP) | 精密 / 低雜訊 | 磁滯損耗低,EMI小 |
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