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一款基于L6562的高功率因数电路设计

作　者: 王玉胜
导　师: 王子欧
学　校: 苏州大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: 有源功率因数校正乘法器 THD BCD工艺
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着微电子技术的进步,以新型功率MOS器件为基础的智能功率集成电路(SPIC)得到了迅速发展。智能功率集成电路中的功率校正电路也随着人们对电源谐波污染的关注而逐渐成为一个重要的研究对象。现在的功率因数校正技术可以按照无源功率因数校正和有源功率因数校正来划分,前者通常只能将功率因数提高到95%,而后者可以将功率因数提高到近似为1。本文首先概述了PFC技术的原理和发展史,然后介绍了几种基本的APFC电路的拓扑结构,接着详细介绍了APFC电路控制模式,在此基础上,通过参考L6562,对芯片中设计到的主要功能模块都进行电路设计、性能仿真验证。针对APFC控制环路中误差放大器带宽较低的特点,本文在芯片内部集成了两级输出过压保护电路,能安全及时地分别处理动态和静态过压状况;另外芯片内部还特别加入了一个优化电路,可以增大功率开关管在交流输入电压过零时的导通时间,优化输入交流电流的THD,进一步改善功率因数。该芯片基于国内某公司0.5um BCD工艺模型进行设计,采用Hspice软件完成前仿真,由仿真结果可以看出,本文所设计的子电路的功能和性能指标均达到设计要求。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章绪论  8-13
  1.1 功率因数校正（PFC）的提出  8-9
  1.2 功率因数校正的意义  9
  1.3 国内外研究现状和发展趋势  9-11
  1.4 论文的主要工作  11-13
第二章功率因数校正技术的研究  13-30
  2.1 功率因数的定义  13-14
  2.2 功率因数校正的原理  14-15
    2.2.1 无源功率因数校正  15
    2.2.2 有源功率因数校正  15
  2.3 基本的变换器  15-18
    2.3.1 Buck 变换器  16-17
    2.3.2 Boost 变换器  17-18
  2.4 功率因数校正的控制策略  18-24
    2.4.1 DCM 控制模式  19-21
    2.4.2 CCM 控制模式  21-24
  2.5 BOOST 型临界导通模式功率因数校正方式分析  24-26
  2.6 临界导通模式功率因数校正方式的电路系统实现  26-30
第三章系统设计方案  30-40
  3.1 芯片整体功能描述  30
  3.2 L6562 系统框图  30-31
  3.3 L6562 典型应用电路  31-36
  3.4 本文所采用的工艺  36-39
    3.4.1 横向DMOS(LDMOS)结构  37-38
    3.4.2 高压MOS(HVMOS)结构  38-39
  3.5 本文芯片的整体框图  39-40
第四章芯片子模块设计及仿真验证  40-80
  4.1 基准源电路  40-53
    4.1.1 电压检测模块  40-45
    4.1.2 内部电源供给模块  45-47
    4.1.3 带隙基准模块  47-52
    4.1.4 基准源电路的整体仿真  52-53
  4.2 电感充电过程的控制电路模块  53-68
    4.2.1 误差放大器(EAMP)  54-59
    4.2.2 乘法器模块  59-66
    4.2.3 电流比较器  66-67
    4.2.4 电感充电电路的整体仿真  67-68
  4.3 电感放电过程的分析与设计  68-74
    4.3.1 零电流检测模块  68-71
    4.3.2 自启动模块  71
    4.3.3 LEB 模块  71-73
    4.3.4 电感放电电路的整体仿真  73-74
  4.4 保护模块(PROTECTION)  74-80
    4.4.1 功能分析  74-75
    4.4.2 设计思想  75-78
    4.4.3 电路设计与仿真验证  78-80
第五章总结  80-81
参考文献  81-84
攻读硕士学位期间发表的论文  84-85
致谢  85-86

一款基于L6562的高功率因数电路设计

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