临界导通(CRM)电压模有源功率因数校正器XD7561的设计

摘要

随着电子业的蓬勃发展,各种各样的电子产品与电子设备在我们的日常生活中占据着越来越重要的地位。这些电子产品与电子设备仍旧以直流电源供电为主。传统AC-DC转换的功率因数低,造成电源利用率低,电网污染严重。而APFC(有源功率因数校正)控制器以其输入电压范围宽,功率因数高的优势得到了广泛的应用。
　　 本论文源于西安电子科技大学的科研项目“基于BCD工艺的AC／DC关键技术理论的研究与设计”,主要研究了APFC的原理、设计与实现。首先论文介绍了功率因数与谐波失真的定义,阐述了功率因数校正技术的重要性；其次描述了有源功率校正的原理及控制方式,分析了升压型电压模APFC系统的稳态特性。在此基础上设计了一款临界导通电压模有源功率因数校正控制芯片,针对有源功率因数校正控制器的应用,芯片主要包括欠压锁定模块、过流保护模块、零电流检测模块、误差放大器及高精度分段曲率补偿电流基准等。这款芯片以极其简单的结构实现了满载情况下功率因数高达0.999,THD达0.047。
　　 本文设计的有源功率因数校正控制芯片能有效地减小电流畸变,实现电子设备输入电流与输入电压的同频同相,大大优化了THD。本芯片经过0.4μm40V BCD工艺的仿真验证及流片测试验证,结果表明该芯片满足各项指标设计。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 论文研究背景

1.2 论文架构

第二章 功率因数校正(PFC)概述

2.1 功率因数和THD

2.2 功率因数校正技术控制方法分析

2.3 Boost功率因数校正控制方法

2.4 临界导通Boost PFC系统的稳态特性及稳定性分析

第三章 XD7561系统设计

3.1 芯片功能及性能设计

3.2 芯片的整体设计

第四章 芯片电路设计与仿真验证

4.1 欠压锁定模块

4.2 基准电路的设计

4.3 误差放大器的设计

4.4 零电流检测电路的设计

4.5 前沿消隐及过流保护电路的设计

第五章 芯片典型应用及整体验证

5.1 典型应用

5.2 仿真及测试验证

5.3 版图设计

结束语

致谢

参考文献

在读期间研究成果