功率因数校正电路中高性能误差放大器的设计

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1、隶劫大·粤硕士学位论文万方数据功率因数校正电路中高性能误差放大器的设计万方数据DesignoftheHighPerformanceErrorAmplifierUsedinPFCCircuitAThesisSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYZHANGXueyongSupeⅣisedby3UDeⅣlSeclProfessorSUNWeifengSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityMay2014

2、东南大学学位论文独创性声明～一万方数据研究生签名：盘!盔壶日期：丝丝!堑；丝东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布(包括以电子信息形式刊登)论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容。学研究生院办理。研究生签名：垂迸毫导师签名：——日期：血￡名。压。钐万方数据摘要为了降低谐波污染、提高电能利用率，电源中普遍采用了功率因数校正(PowerFactorCorrectio

3、n，PFC)技术。随着便携式电子产品功能的不断增加，电路经常在不同工作模式下快速切换，这对PFC电路的瞬态响应速度提出了越来越高的要求。误差放大器作为PFC电路中的关键模块，其性能优劣直接影响着PFC电路的整体性能，因此设计具有快速瞬态响应特性的误差放大器具有重要的意义。本文首先对应用于快速响应PFC电路中的误差放大器进行了较为深入的研究，从系统应用的角度提出设计要求，然后详细设计了一种高增益大摆率跨导型误差放大器。本文应用差分电流重新分配技术，对原始的差分电流进行自适应地重新分配，使差分输出电流明显增大，从而显著提高误差放大器的跨导增益。同时，采用检测电流的方法来判断输入端相

4、对于参考电压的正负跳变，进而动态地控制两路电流源对输出负载提供额外的拉灌电流，增加输出电流驱动能力，从而大大提高输出摆率。另外，本文还采用了自适应偏置，在不增加静态功耗的条件下进一步提高了输出摆率。本文设计的误差放大器基于上华CSMC0．51am标准CMOS工艺平台进行了流片。经测试，误差放大器的直流增益为80dB，相位裕度70。，单位增益带宽8．8MHz，瞬态大信号时的正负压摆率分别达到+ll1V／laS和．100V／ps，瞬态小信号时的建立时间仅为14ns，达到了预期的设计目标。关键词：有源功率因数校正，误差放大器，补偿，瞬态响应，摆率增强万方数据东南大学硕士学位论文II万

5、方数据AbstractAbs仃actToreduceharmonicpollutionandimproveenergyefficiency，PFC(PowerFactorCorrection)technologyiscommonlyused．Withtheincreasingfunctionalityofportableelectronicproducts，circuitsoftenworkunderfastswitchingofdifferentoperatingmodes，whichdemandsPFCcircuitwithtransientresponsespeed．Fo

6、rtheswitchingofoperationmodesandthehoppingofsupplyvoltageorload，theoutputrespondsaftercomparingofthefeedbackloop．Therefore，designingtheerroramplifierwithfasttransientresponsecharacteristicsisofgreatsignificance．Thisthesisfasthasanin-depthdiscussionforerroramplifierappliedtofastresponseforPFC

7、converter．Fromtheperspectiveofsystemdesignrequirements，thedesignofanerroramplifierwithhighgainandlargeslewrateisanalyzedindetml．Thekeyideaofthetransconductanceerroramplifierdesignedinthisthesisisusingthecurrentdetectioncircuittomonitorthedifferenti