临界连续Boost电路如何精准确定电感输出电压？

在Boost电路的PFC电感计算过程中，输出电压是一个非常重要的参数，工程师需要依据相应公式进行精确计算。本文将会通过对临界连续Boost电感输出电压的计算和确定过程进行简析，帮助新人工程师快速掌握精准计算方法和基础公式。

在临界连续Boost电路中，其电感的导通伏秒应当等于截止时伏秒，此时有公式：

在上述公式的基础上，我们依据该公式给出的条件进行变换，可得到计算方法为：

此时，整个电路的开关周期可通过公式代入计算为：

通过对上述公式的推理和计算后，我们可以很明的看到，在临界连续Boost中输出电压Uo一定大于输入电压Uip，如果输出电压接近输入电压，在输入电压峰值附近截止时间远大于导通时间，开关周期很长，即频率很低。如果首先决定最低输入电压对应的导通时间为TonL，最高输入电压的导通时间可计算为：

通过对上文中所提供公式的进行计算，工程师就可以很精确的得到开关周期频率与不同电压比的关系。

在这里我们可以通过一个案例来做更进一步的解析。我们首先假定导通时间为10μs，则1.414Uimin/ Uo=0.65，此时如果输入电压在±20%范围变化，最低输入电压为220×0.8，输出电压为Uo=1.414×220×0.8/0.65=383V。周期为10/0.35=28.57μs，频率为35kHz。在15°时，周期为12μs,相当于开关频率为83kHz。在最高输入电压时，代入公式进行计算后可得到最高电压导通时间可计算为(0.8/1.2)2×TonL=4.444μs，在峰值时的开关周期为T=Tonh/(1-1.414×1.2×220/383)=176μs，相当于开关频率为5.66kHz。

在这个案例中，如果我们将输出电压提高到410V，那么通过计算可得出最低输入电压时开关周期为25.45μs，开关频率为39.3kHz。15°时为11.864μs，开关周期为84.5kHz。输入最高电压峰值时，周期为49.2μs,开关频率为20.3kHz。频率变化范围大为减少。即使在输入电压过零处，截止时间趋近零，开关频率约为100kHz。最高频率约为最低频率只有5倍。而在383V输出电压时，却为18倍。

通过以上计算我们可以看到，在临界连续Boost电路中提高输出电压，开关频率变化范围小，有利于输出滤波。但是功率管和整流二极管要更高的电压定额，导通损耗和开关损耗增加。因此在日常的工作运行中，当条件是220V±20%交流输入时，一般选择输出电压为410V左右。当条件是110V±20%交流输入时，输出电压一般会选择210V左右。