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升压型临界导通模式有源功率因数校正控制器XD2812的设计

作　者: 倪晓龙
导　师: 王松林
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 电路与系统
关键词: 有源功率因数校正临界导通模式总谐波失真系数过压保护
分类号: TN402
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
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内容摘要

广泛使用的电子设备对公用电网造成了严重的谐波污染以及大量的无用功耗,解决谐波污染越来越受到各国的重视。有源功率因数校正是目前提高功率因数的主要方式。本文基于西安电子科技大学电路CAD所科研项目“基于BCD工艺AC/DC关键技术的理论研究与设计”,设计了一款工作于临界导通模式的有源功率因数校正控制芯片XD2812。论文首先介绍了功率因数校正技术的发展状况,详细分析了有源功率因数校正器的基本拓扑、工作模式以及控制方法,在此基础上制定了XD2812的系统设计方案,完成了电路设计、功能和性能仿真验证。XD2812工作于临界导通模式,采用峰值电流模式控制,大幅减小了外部开关管的开通损耗。为确保芯片在较宽的电源电压范围内正常工作并减小芯片功耗,芯片内部设置了电源调制电路使得内部电源电压相对稳定。针对有源功率因数校正电压控制环路中误差放大器带宽较窄的特点,在芯片内部集成了两级输出过压保护电路,能安全及时地处理过压情况。同时,针对功率因数校正电路中的交越失真现象,芯片内部设计了优化电路,可以增大功率开关管在交流输入电压过零时的导通时间,优化交流输入电流的总谐波失真系数,进一步提高功率因数。基于0.4μm20V BCD工艺模型,采用Hspice软件对芯片内部各个模块和芯片整体进行仿真验证。仿真结果表明,该芯片具有良好的功率因数校正控制性能,各项指标达到了设计要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
第一章绪论  6-8
  1.1 论文研究背景  6-7
  1.2 论文主要工作与章节安排  7-8
第二章有源功率因数校正技术概述  8-17
  2.1 功率因数校正的基本概念  8-9
  2.2 无源功率因数校正与有源功率因数校正  9-10
  2.3 有源功率因数校正的实现方法  10-12
  2.4 临界导通模式峰值电流控制APFC电路基本特性  12-17
第三章 XD2812系统级设计方案  17-26
  3.1 芯片功能及性能设计要求  17-20
  3.2 系统总体设计要求  20-23
  3.3 芯片工作原理及模块划分  23-26
第四章芯片电路设计与仿真验证  26-52
  4.1 基准电压电路  26-30
  4.2 误差放大器电路  30-33
  4.3 乘法器电路  33-38
  4.4 过压保护电路  38-43
  4.5 零电流检测电路  43-45
  4.6 逻辑控制和启动定时电路  45-47
  4.7 驱动电路  47-52
第五章芯片典型应用及整体仿真  52-58
  5.1 典型应用  52
  5.2 整体仿真结果  52-58
结束语  58-60
致谢  60-62
参考文献  62-66
在读期间研究成果  66

升压型临界导通模式有源功率因数校正控制器XD2812的设计

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