大功率PFC控制芯片设计与实现

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1、Ｉ碾士学位论文Ｉ．參圓大功率ＰＦＣ控制芯片设计与实现作者姓名袁野学校导姓名、职称刘红侠教授企业导姓名、职称程玉华研究员申请学位类别工程硕士西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢１成果；也不包含中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究而使用过的材料一为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书。与我同工作的同志对本研究所做的

2、任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一切法律责任。学位论文若有不实之处，本人承担：风日期—本人签名：玄狩西安电子科技大学关于论文使用授权的说明：研本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即宄生在校攻读学位期工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交间论文以公布论文的全部或部分内容’允许采论文的复印件，允许查阅、借阅论文：学校可用影印。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研、缩印或其它复制手段保存论文。究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学ｍ导师签名

3、：本人签名：云＇划“风ｌ．丨日期：：｜日期学校代码10701学号1511122824分类号TN4密级公开西安电子科技大学硕士学位论文大功率PFC控制芯片设计与实现作者姓名：袁野领域：软件工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：刘红侠教授企业导师姓名、职称：程玉华研究员学院：微电子学院提交日期：2018年6月DesignandimplementationofhighpowerPFCcontrolchipAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirem

4、entsforthedegreeofMasterinSoftwareEngineeringByYuanYeSupervisor:LiuHongxiaTitle:ProfessorSupervisor:ChengYuhuaTitle:ResearchFellowJune2018摘要摘要LED（LightEmittingDiode）照明在当今社会飞速发展，是因为LED照明具有传统照明用光源所不具备的优点，具体表现为高效率、寿命长、受控性强、节能环保，从而被大家称为新一代照明光源，在全世界得到广泛重视和应用。近年来，随着LED照明需求的增长，以及大功率LE

5、D照明市场不断扩大，大功率LED驱动芯片得到了极大的关注，各大电源公司争相研发。LED驱动芯片作为LED照明系统的心脏，发挥着及其重要的作用。目前，世界各国发布了不同的标准，用于规范LED照明市场，标准对大功率LED驱动芯片提出了低EMI（ElectroMagneticInterference）、高效率和高功率因数等要求。本文主要研究了具有功率因数校正功能的大功率LED驱动芯片，在系统控制方案方面，本文主要研究了系统拓扑结构，影响系统效率、系统功率因数以及系统总谐波失真问题的因素，并提出了优化方法；在电路设计上，本文主要研究了PFC（PowerFac

6、torCorrection）控制方案、软开关和THD（TotalHarmonicDistortion）优化技术，以及带隙基准、运算放大器、比较器和振荡器等各种模拟电路的设计原理和方法。在上述理论研究基础上，本文设计了一款具有功率因数校正功能的大功率LED驱动芯片，减小电流谐波失真，防止对电网造成污染。芯片具有以下特点：满足全球85V-265V交流输入；超低启动电流；无乘法器实现功率因数校正，高功率因数；多矢量误差放大器稳定系统输出电压并提高系统响应速度；THD优化模块减少输入电流谐波失真，从而提高功率因数；具备完善的保护功能，包括短路保护、过流保护、

7、过压保护、过温保护。本文设计的芯片采用40V0.35μmBCD工艺，设计了供电模块、多矢量误差放大器模块、锯齿波产生模块、THD优化模块、导通时间控制模块、振荡器模块、零电流检测模块、保护及逻辑控制模块和功率管驱动模块，通过仿真验证了各模块和芯片整体的功能，并成功通过流片验证。流片后对芯片进行了系统测试，在交流输入电压为220V，输出功率为130W时，芯片功率因数可达0.976，效率可达96.1%，THD为9.8%，实现了软开关控制，而且具有快速响应负载变化的能力，输出电压没有发生过冲和被明显拉低的现象，芯片功能符合预期设计目标。关键词：大功率LED

8、驱动，功率因数校正，临界导通模式，总谐波失真IABSTRACTABSTRACTLEDlightinginto