功率因素校正集成电路的设计

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1、摘要摘要随着国家经济的快速发展和人们生活水平的不断提高，工业生产与家庭生活中的用电设备越来越多，电力需求不断地增长，因此，提高用电效率，减少电网污染，已经成为普遍关注的研究课题。有源功率因素校正(APFC)技术很好地解决了上述问题，然而，基于分立元器件的传统功率因素校正电路缺点明显，不仅效率低、体积大，而且成本高。基于BCD工艺的功率因素校正集成电路和芯片已经成为人们研究开发的热点，它不但实现了电路的小型化，而且更有实际价值，市场前景广阔。本文工作主要体现在三个方面，首先简要介绍了功率因素相关的基本概念，比较分析了各种

2、功率因素校正的方法，以及各种控制方案的优缺点，并在此分析的基础上选择了临界导电模式方案，该方案优势明显，比如功率因素高，控制方法简单等。其次，完成了对参考芯片电路的提取和整理，并对电路结构及其优缺点进行了详细的分析。基于以上研究的结论，改进了模拟乘法器电路，提高了乘法系数，优化了误差放大器的频率响应，并给出了整体电路结构。最后，采用0．5umBCD工艺，借助Cadence公司的Spectre工具软件对各模块电路进行了仿真设计，仿真结果表明电路设计达到了系统指标，并使用版图工具Virtuoso完成了部分电路版图设计。系统

3、仿真结果表明，本课题的整体设计实现了功率因素校正的功能，即输入电流与输入电压波形同频同相，输出电压达到400V，且纹波较小，输出功率为80W。关键字：功率因素校正，临界导电模式，模拟乘法器，BCD工艺ABSTRACTABSTRACTAlongwiththerapiddevelopmentofnationaleconomyandthecontinuousimprovementofpeople’Slivingstandards，electricalequipmentsandelectricitydemandsinindus

4、trialproductionandfamilylifecontinuetogrow,thustoimprovepowerefficiencyandtoreducepowerpollution，hasbecomeawidespreadresearchtopic．ActivePowerFactorCorrection(APFC)technologycallsolvetheproblemsconcernedabove，however,theshortcomingofthetraditionalpowerfactorcorr

5、ectioncircuitsbasedondiscretecomponentsappearstobeapparent，notonlyinefficient，bulky,alsocostly．TheresearchanddevelopmentoftheBCD-basedintegratedcircuitandchipofthepowerfactorcorrectionhavebecomeoneofthemostfavorableresearchtopics，whichCannotonlyachievetheminiatu

6、rizationofthecircuit，butalsohavemorepracticalvaluesandbroadmarketprospect．Thecontributionofthisdissertationmainlyconsistsofthreeaspects．Firstlyintroducesthebasicconceptsrelatedtopowerfactor,comparesandanalyzesvariouspowerfactorcorrectionmethods，andtheadvantagesa

7、nddisadvantagesofvariouscontrolschemes，andonthisbasis，thecriticalconductionmodeschemeisselected，whichhasobviousadvantages，suchaspowerfactorishi曲andcontrolschemeissimple．etc．Secondly,theextractionandclassificationofthec删tsofreferencechipsWascompleted，andthecircui

8、tstructureandtheiradvantagesanddisadvantageswereanalyzedindetail．Basedontheaboveresearchconclusion，increasedthecoe佑cientofmultiplier,optimizedtheerroramplifier'sfrequ