开关电源功率因子改善电路及其版图设计

摘要

该文提出一种新的开关电源PFC电路,介绍了它的工作原理和电路结构,然后具体分析每个模块的工作原理并用版图实现,最后进行版图验证.研究生期间主要工作:1.利用MicroSim公司Pspice软件,协助导师设计功率因子校正电路.2.利用Tanner公司的L-Edit和Cadence公司的Virtuoso对PFC控制电路进行版图设计.3.用0.8um的CMOS工艺,编写Diva的DRC文件、Extraction文件和LVS文件,并验证版图PFC控制模块.

目录

摘要

ABSTRACT

前言

论文选题意义

论文结构介绍

一电路原理

1.1开关电源功率因子校正中的基本概念

功率因子校正(PFC)

提高功率因子原因

高次谐波

PFC的优势

有源功率因子校正(APFC)和无源功率因子校正(PPFC)

选择PFC的必要性

APFC相比与PPFC的优势

1.2开关电源的基本原理

1.3功率因子校正芯片UC3852介绍

简单应用电路和特性

PWM

PFC

ZCS

UC3852内部结构

1.4 PFC控制电路的结构设计

二版图设计

2.1单元器件设计

2.1.1无源元件

2.1.2 CMOS

2.1.3功率MOS管

2.1.4其它

2.2方波振荡电路

2.2.1 RS触发器

2.2.2比较器电路

2.2.3电流源与时间常数确定电路

2.3电流检测控制电路与版图

2.4基准源电路与版图

2.5误差放大器电路与版图

2.6单稳态触发器电路与版图

2.7与逻辑阵列和驱动电路与版图

2.8 PFC电路的完整控制电路与版图

三版图验证

3.1 DRC

nWell设计规则和DRC验证文件

完整的DRC代码段

3.2 Extraction

3.3 ERC

3.4 LVS

四开关电源的发展展望

半导体器件的材料的发展

变压器的发展

电容器的发展

开关电源发展的方向

参考文献

攻读硕士学位期间发表的与本论文有关的论文及参加的科研项目

致谢

附录一：高效率双向功率因子改善电路研制

附录二：同期整流的高效率双向PFC电路

附录三：双向同期整流PFC电路中的抗干扰