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        混合模式PFC芯片設(shè)計(jì)

        2014-11-15 02:51:06姜巖峰
        電子測試 2014年16期
        關(guān)鍵詞:管腳功率因數(shù)電感

        姜巖峰,張 東,李 杰

        (北京自動(dòng)測試技術(shù)研究所,北京,100088)

        0 引言

        圖1 二極管整流電路

        隨著電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,人類對電能的利用能力以及各種類型供電系統(tǒng)的技術(shù)水平都有了很大改善。但由于不可調(diào)控整流器在功率設(shè)備中的廣泛應(yīng)用,整流電路如圖1所示,各種諧波對電網(wǎng)的污染也變得十分嚴(yán)重,使得電能的生產(chǎn)、傳輸和利用的效率降低。功率因數(shù)不為1,主要造成的是諧波電流和基波無功功率兩部分的危害。無功功率會致使電網(wǎng)中的流動(dòng)功率增加,電網(wǎng)損耗增加,電網(wǎng)設(shè)備成本、總量和體積增大。

        諧波電流會造成電網(wǎng)電壓畸變,如圖2所示,影響其它設(shè)備的正常工作,引起測量誤差等,特別是容易引起電網(wǎng)繼電保護(hù)的誤動(dòng)作,增加電網(wǎng)設(shè)備如變換器電機(jī)等的損耗,增加設(shè)備自身的溫度,嚴(yán)重者甚至燒毀,造成無功補(bǔ)償電容器過壓,甚至擊穿燒毀。同時(shí)還會引起電網(wǎng)諧振,破壞電網(wǎng)的穩(wěn)定,造成中線電流增加,導(dǎo)致中線嚴(yán)重發(fā)熱,引發(fā)火災(zāi)。

        為了解決這一系列問題,抑制開關(guān)電源產(chǎn)生的諧波,保證電網(wǎng)運(yùn)行的安全,我們必須設(shè)計(jì)新一代的高性能整流器,它應(yīng)具有輸入電流為正弦波,諧波含量低以及功率因數(shù)高的特點(diǎn),即具有功率因數(shù)校正(PFC,Power Factor Correction)功能。

        圖2 輸入電壓、電流波形

        當(dāng)前能源緊缺已成為制約全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)瓶頸,節(jié)約能源已成為目前的一大潮流,功率因數(shù)校正對電能利用和電網(wǎng)供電質(zhì)量具有重要的意義。目前國外改善開關(guān)電源功率因數(shù)工作的重點(diǎn)主要是,功率因數(shù)校正電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研發(fā)和功率因數(shù)校正芯片的開發(fā)利用。采用功率因數(shù)校正電路的開關(guān)電源,其功率因數(shù)可達(dá)0.95~0.99,近似于1。近年來功率因數(shù)校正電路得到了很大的發(fā)展,從DCM(Discontinuous Current Mode)控制模式到 CCM(Critical Current Mode)、CRM(Continuous Current Mode)控制模式,各種單一控制模式功率因數(shù)校正技術(shù)也日益成熟,為滿足實(shí)際需求,各種改進(jìn)的PFC控制模式也不斷出現(xiàn),是電源管理研究的重要方向之一。

        與國外相比,國內(nèi)這一方向的研究工作開展較晚,其中包括工藝技術(shù)上的限制,開關(guān)電源對耐壓和驅(qū)動(dòng)能力的要求比較苛刻,需要較為先進(jìn)的工藝支持。然而當(dāng)前能源緊缺已成為制約我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要因素,功率因數(shù)校正技術(shù)對電能利用率和電網(wǎng)供電質(zhì)量的提高都有很重要的意義,功率因數(shù)校正技術(shù)是一個(gè)必然趨勢,再加上國家對集成電路產(chǎn)業(yè)的日趨重視,國內(nèi)對具有功率因數(shù)調(diào)制功能電源芯片的研究日益增多。

        隨著電源技術(shù)的發(fā)展,電源管理芯片的效率也越來越高,有些芯片可高達(dá)95%。但這些轉(zhuǎn)換效率都是在滿載情況下測得,而實(shí)際工作中,電源所帶動(dòng)的負(fù)載是浮動(dòng)的,在輕載情況下,電源的轉(zhuǎn)換效率會明顯降低。滿載時(shí)轉(zhuǎn)換效率為81.8%的電源,當(dāng)負(fù)載為滿載的20%時(shí),電源的轉(zhuǎn)換效率僅有57.2%。導(dǎo)致開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率實(shí)際工作后達(dá)不到預(yù)期效果,無法實(shí)現(xiàn)節(jié)能的效果。

        因此考慮實(shí)際應(yīng)用情況,解決輕載時(shí)效率低的情況是目前電源管理必須面對的問題,在解決輕載效率低的問題時(shí)還需兼顧滿載時(shí)電源的轉(zhuǎn)換效率也不可以過低的問題。綜合考慮,只有設(shè)計(jì)出不同負(fù)載情況下轉(zhuǎn)換效率都能保持在較高狀態(tài)的電源管理方案,才能真正實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

        對于輕載時(shí)轉(zhuǎn)換效率較低的情況,其改進(jìn)措施的研究大致分為兩個(gè)方面。一是改進(jìn)外圍應(yīng)用電路,例如對諧振LLC架構(gòu)、SRC(Series Resonance Configuration)+ SR(Series Resonance Configuration)架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),這種方法在一定程度上提高了輕載時(shí)的轉(zhuǎn)換效率,但是改進(jìn)后的外圍電路器件增多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,增加了產(chǎn)品成本,同時(shí)也不利于電路集成化。

        另一方面是對電源控制芯片進(jìn)行改進(jìn),改變芯片的控制模式。例如采用峰值電流模式PWM(Pulse Width Modulation)/PSM(Pulse Phase Modulation)調(diào)制方式和非同步整流技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)在負(fù)載大范圍變化時(shí),保持較高的轉(zhuǎn)換率。此種方法由于采用峰值電流控制模式,其本身在滿載時(shí)的功率損耗就比較大。

        對于電源管理芯片,也有采用PWM + 輕載自動(dòng)突發(fā)控制的管理模式。不管采用哪種控制模式,這些結(jié)構(gòu)都只應(yīng)用在了DC /DC電源上,而對于AC / DC電源輕載時(shí),轉(zhuǎn)換效率低的問題研究,目前國內(nèi)還處于起步階段,并沒有成熟的芯片問世。

        針對輕載時(shí)電源管理芯片效率偏低的情況,在考慮精簡外圍應(yīng)用電路的前提下,本論文從電源管理芯片的角度入手,通過改變開關(guān)電源的控制模式,設(shè)計(jì)了一款基于平均電流混合控制模式的AC / DC電源管理芯片。根據(jù)電源負(fù)載的實(shí)際變化情況,調(diào)整相應(yīng)的控制模式,對電源進(jìn)行細(xì)化管理,實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載情況下電源都能有較高的轉(zhuǎn)換率,保證電源在實(shí)際工作中也能滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo),解決電源輕載效率的問題。

        1 混合模式PFC芯片工作原理

        為了提高PFC的轉(zhuǎn)換效率,多采用軟開關(guān)控制模式(分為零電壓轉(zhuǎn)換和零電流轉(zhuǎn)換兩種方式)但軟開關(guān)模式成本較高,電路也較為復(fù)雜。較為常見的開關(guān)電源升壓電路結(jié)構(gòu)為BOOST架構(gòu)電路,其原理圖如圖3所示。

        圖3 BOOST拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

        圖4 臨界模式控制波形

        連續(xù)控制模式CCM,臨界控制模式CRM是BOOST轉(zhuǎn)換電路最為常用的兩種控制模式。在大功率電路中,臨界控制模式CRM是在電感中電流為零時(shí),功率開關(guān)管導(dǎo)通,其控制波形如圖4所示。在該模式下開關(guān)管的開關(guān)應(yīng)力減小,損耗降低,可靠性增加,同時(shí)縮短了整流二極管的恢復(fù)時(shí)間。但是CRM模式下,開關(guān)管的頻率一直處于不恒定的狀態(tài),這樣就導(dǎo)致輸入電流的高頻紋波十分豐富,使得設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品很難通過EMI檢測。

        而隸屬CCM控制模式的平均電流控制模式ACC(Average Current Control),其控制波形如圖5所示。由圖可見開關(guān)頻率是恒定的,因此對噪聲不敏感,比較適合應(yīng)用于大功率場合,而且容易得到較高的功率因數(shù),目前已經(jīng)設(shè)計(jì)成功的案例可以高達(dá)0.995。但由于實(shí)際電流的平均值與參考電流之間有不可避免的誤差,并且這種誤差隨著占空比的變化而不斷的發(fā)生變化,這就導(dǎo)致輕載時(shí),電路的轉(zhuǎn)換效率很低,最終導(dǎo)致整體電路的轉(zhuǎn)換效率下降。

        圖5 平均電流控制模式波形

        如果在ACC控制模式下引入零電流檢測器,當(dāng)功率小到一定程度時(shí),啟用零電流檢測器,使PFC進(jìn)入CRM模式,避免開關(guān)電源由CCM模式進(jìn)入DCM模式,從而達(dá)到提高輕載時(shí)功率因數(shù)的目的。而重載時(shí),電路處于ACC控制模式,開關(guān)頻率恒定,輸入紋波恒定,解決了CRM模式下的產(chǎn)品難以通過EMI(Electromagnetic Interference)檢測的難題。

        混合控制模式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖6所示,該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括BOOST結(jié)構(gòu)和PFC控制兩部分。BOOST結(jié)構(gòu)屬于芯片的外圍應(yīng)用電路,PFC控制部分是芯片內(nèi)部的電路結(jié)構(gòu),如圖中下半部分方框內(nèi)的電路結(jié)構(gòu)。其中實(shí)線所包圍的部分是CCM控制模式的核心結(jié)構(gòu),虛線所包圍的部分是零電流檢測部分,該部分的主要功能是結(jié)合平均電流控制模式部分,共同實(shí)現(xiàn)CRM控制模式。兩部分相結(jié)合,共同實(shí)現(xiàn)了混合模式控制的功能。

        圖6 混合控制模式PFC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

        圖7 所示為一個(gè)完整周期內(nèi),電感電流和控制信號的波形,該波形隨負(fù)載的變化而發(fā)生相應(yīng)的變化。在準(zhǔn)備階段,圖中所示的工作狀態(tài)1-2和3-4不斷重復(fù),可以清楚的看到電感電流有兩種工作模式,即CCM和CRM,狀態(tài)1和狀態(tài)2為CCM控制模式,混合模式工作原理分析如下。

        如圖所示在t0-t1階段,當(dāng)開關(guān)電壓VGS由低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí),開關(guān)管Q1和Q2導(dǎo)通。電感開始充電,電感電流跟隨電源電壓變化,ZCD(zero-current detection)信號由負(fù)變?yōu)檎?,形成一個(gè)比較器。同時(shí)由于Q2導(dǎo)通,Vpluse信號保持低電平,信號發(fā)生器產(chǎn)生的鋸齒波并不發(fā)生變化。

        在t1-t2階段,當(dāng)Q1和Q2關(guān)斷時(shí),電感放電,ZCD信號由正電壓變?yōu)樨?fù)電壓,比較器的輸出信號仍然保持在零電平致使Vpluse信號保持低電平,鋸齒波仍然保持不變。

        t0-t2階段,是BOOST結(jié)構(gòu)PFC帶重載時(shí)的工作原理,該階段電感電流在沒有降到零時(shí),已經(jīng)進(jìn)入下一周期的充電環(huán)節(jié),零電流檢測電路一直處于關(guān)斷階段,整個(gè)BOOST架構(gòu)工作在連續(xù)平均電流控制模式下。

        當(dāng)負(fù)載由重載變?yōu)檩p載時(shí),PFC工作在CRM模式,如圖2.3.2所示的t3-t5階段。t3-t4階段,雖然整個(gè)電路系統(tǒng)工作在CRM模式下,但是這一階段其工作原理與CCM模式下的t0-t1階段相同。

        t4-t5階段,儲存在電感中的能量開始釋放,由于Q1和Q2在t4時(shí)刻關(guān)斷,導(dǎo)致電感的峰值電流變小。ZCD信號和比較器的輸出信號由低電平變?yōu)楦唠娖剑瑢?dǎo)致Q3開啟,電路輸出Vpulse信號,電感電流在t4-t5階段降為零。

        由于Vpulse+Vh1電壓高于VH,VH為三角波發(fā)生器產(chǎn)生三角波的峰值,VOSC信號由Vh1降低到VL,VL是所產(chǎn)生三角波的谷值。相反,當(dāng)VOSC信號低于VL信號時(shí),VOSC開始增長,這一工作原理與CRM工作模式相同。這一控制模式使得PFC在輕載時(shí)具有較高的轉(zhuǎn)換效率。

        2 混合模式PFC芯片結(jié)構(gòu)框圖

        根據(jù)混合模式的工作原理,設(shè)計(jì)混合模式PFC芯片的結(jié)構(gòu)圖如圖8所示。該芯片設(shè)計(jì)了16個(gè)管腳,包括前端采樣信號管腳和后端反饋信號管腳。內(nèi)含過欠壓保護(hù)電路,基準(zhǔn)源電路,乘法器,平方器,零點(diǎn)流檢測電路,誤差放大器,可調(diào)頻率振蕩器,RS觸發(fā)器等電路模塊,這些電路模塊共同實(shí)現(xiàn)了混合模式控制功能。

        管腳1為地管腳,所有電壓的測量都以該管腳為參考,為了避免噪聲效應(yīng),VCC和REF管腳需要與地間連接一個(gè)0.1uF電容。管腳2為零電流檢測管腳ZCD,當(dāng)輕載時(shí),電感電流降為零后,信號由該管腳傳入,使得GTDRV管腳輸出信號開啟BOOST結(jié)構(gòu)的開關(guān)管,電感進(jìn)入充電階段。

        管腳CA OUT是電流誤差放大器的輸出端,同時(shí)控制脈寬來保證輸出正確的平均電流環(huán)。根據(jù)工作情況,輸出電流環(huán)的擺動(dòng)范圍可以接近地,強(qiáng)迫脈寬改變,當(dāng)芯片停止工作時(shí),電流誤差放大器仍在工作。

        圖7 BOOST結(jié)構(gòu)電感和開關(guān)信號波形

        管腳ISENSE是敏感電流檢測管腳,電流誤差放大器的反相輸入端。該輸入端電路同時(shí)與乘法器的輸出端相比較,該信號可以降低到零電位以下,但由于二極管保護(hù),該信號應(yīng)該保證不低于-0.5V。

        管腳Mult Out是乘法器的輸出端,同時(shí)也是電流誤差放大器的輸入端。由于乘法器的輸出信號也是類似與ISENCE信號的電流信號,所以電流誤差放大器同時(shí)可以作為差分放大器來抵消對地噪聲。

        IAC管腳是交流電流輸入端,是模擬乘法器的一個(gè)輸入端,乘法器可以將該信號實(shí)現(xiàn)精確的倍乘,然后輸出,所以該信號是乘法器唯一的實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤輸入電壓變化的信號。

        VA OUT信號是電壓誤差放大器的輸出端,類似于電流誤差放大器,當(dāng)由于使能信號或者電源故障芯片停止工作時(shí),電壓誤差放大器仍然處于工作狀態(tài)。這也就意味著誤差放大器的大反饋電容在短暫的周期停頓時(shí),仍然具有大量電荷,所以設(shè)定當(dāng)輸出電壓低于1V時(shí),乘法器不工作。同時(shí)為了保護(hù)乘法器,誤差放大器內(nèi)部限定輸出電壓不高于5.8V。

        前端電壓采樣信號輸入管腳是VRMS,BOOST架構(gòu)的PWM信號是與輸入電壓成比例的,所以當(dāng)輸入電壓發(fā)生變化時(shí),PWM信號會隨之發(fā)生相應(yīng)的變化,保證輸出電壓維持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。VRMS前端采樣信號與PWM輸入端相連,保證PWM信號與輸入電壓成比例變化。與VRMS信號相對應(yīng)的是VSENCE信號,該信號是后端電壓反饋信號,通過分壓電阻采樣輸出電壓,多PWM信號實(shí)現(xiàn)微調(diào)。

        REF端是參考電壓7.5V輸出端,該輸出電壓實(shí)現(xiàn)了乘法器的限流輸出,同時(shí)為內(nèi)部乘法器、平方器的運(yùn)算提供了參考電壓,當(dāng)ENA信號起作用時(shí),REF電壓切斷,維持在0V水平。

        SS信號是芯片的軟啟動(dòng)信號,保證電壓誤差放大器的輸入?yún)⒖茧妷耗芘c外圍信號一起慢慢變化。CT是振蕩器的頻率設(shè)置端,通過改變外圍連接電阻、電容可以改變芯片的工作頻率。GT Drv是PWM信號的最終輸出端,即開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號,該信號對應(yīng)的外圍電阻開關(guān)管為NMOS管。

        ZCD信號是混合控制模式的關(guān)鍵,該信號實(shí)現(xiàn)了由平均電流模式到臨界控制模式的轉(zhuǎn)換。當(dāng)芯片負(fù)載減小時(shí),電感電流已降低到零,但下一個(gè)充電周期還沒有到達(dá),出現(xiàn)DCM控制模式現(xiàn)象時(shí),該信號通過控制PWM信號,致使充電周期提前到來,從而實(shí)現(xiàn)臨街模式控制。

        圖8 混合模式PFC芯片系統(tǒng)框圖

        該混合模式PFC芯片采用的是先進(jìn)1.5um的BCD(bipolar-CMOS-DMOS) 36V工藝,應(yīng)用EDA軟件平臺Cadence的Specture軟件,對芯片的原理電路圖進(jìn)行了模擬仿真,設(shè)計(jì)出了芯片的典型應(yīng)用電路,通過Specture軟件進(jìn)行了驗(yàn)證,同時(shí)應(yīng)用Cadence的Virtuso工具進(jìn)行了版圖的繪制,成功流片。

        3 混合模式PFC芯片整體性能及光譜測試

        當(dāng)電感電流降到零時(shí),ZCD模塊將芯片控制模式由平均電流模式改到臨界模式,通過對振蕩器輸出控制信號,來改變振蕩器輸出波形的頻率,如圖9所示,其中pfcdrv信號和ZCD信號都是ZCD模塊的輸入信號,pfcdrv信號的邏輯關(guān)系與GTDRV信號的相同,ZCD信號是電感零電流檢測信號,當(dāng)電感電流為零時(shí),ZCD信號為低電平,當(dāng)電感電流不為零時(shí),ZCD信號保持高電平。S信號是ZCD模塊的輸出信號,該信號與振蕩器內(nèi)的數(shù)字邏輯電路相連接,OSCOUT信號是振蕩器的輸出信號。

        圖9是模擬輕載時(shí)檢測到零電流信號時(shí),振蕩器提前進(jìn)入下一個(gè)周期,進(jìn)而通過芯片內(nèi)部的數(shù)字邏輯電路處理,最終使得電感提前進(jìn)入充電周期。如圖中所示,0-25us時(shí)間內(nèi),沒有檢測到電感零電流,ZCD該模塊的輸出信號S對振蕩器不起作用,振蕩器保持原有的周期正常輸出,即圖中的OSCOUT信號所示。

        25-30us時(shí)間內(nèi),檢測到電感零電流,ZCD信號變?yōu)榈碗娖剑藭r(shí)pfcdrv信號為低電平,即電感仍處于放電階段,此時(shí)ZCD模塊開始工作,其輸出S信號變?yōu)榈碗娖?,對振蕩器?nèi)的數(shù)字邏輯電路產(chǎn)生影響,使得振蕩器輸出瞬時(shí)高脈沖,進(jìn)而提前進(jìn)入下一周期,開始正常運(yùn)行,如圖9中的OSCOUT信號所示。

        圖9 臨界電流控制模式功能驗(yàn)證

        30-35us時(shí)間內(nèi),沒有檢測到零電流信號,如同0-25us時(shí)間段內(nèi),振蕩器不受影響。35-40us,檢測到零電流信號,但是此時(shí)pfcdrv信號為高電平,即BOOST開關(guān)管開啟,電感已經(jīng)處于充電狀態(tài),ZCD模塊不工作,S信號不起作用。40us后,零電流信號消失,電路又進(jìn)入0-25us時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。

        該仿真結(jié)果證明該芯片可以由平均電流控制模式順利轉(zhuǎn)變到臨界電流控制模式,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)指標(biāo)。在此需要說明的一點(diǎn)是,該仿真結(jié)果是為了驗(yàn)證芯片的臨街電流控制模式的功能,所以故意人為加長了零電流檢測信號的時(shí)間,而實(shí)際應(yīng)用中,當(dāng)檢測到電感零電流信號時(shí),電感迅速進(jìn)入沖電階段,所以檢測到零電流的時(shí)間是很短的。

        圖10 芯片功能驗(yàn)證外圍電路

        為了驗(yàn)證芯片的功能,設(shè)計(jì)了該芯片的典型外圍應(yīng)用電路,如圖10所示,該外圍電路采用典型BOOST架構(gòu),開關(guān)管為N型晶體管,當(dāng)GTDRV為高電平時(shí),開關(guān)管導(dǎo)通,電感充電,當(dāng)GTDRV為低電平信號時(shí),開關(guān)管關(guān)閉,電感放電。該電路輸入電壓為市電交流220V,設(shè)定輸出電壓為385V直流電壓,額定輸出功率為250W。

        圖11 平均電流控制模式仿真圖

        圖11 所示是BOOST架構(gòu)輸出電壓,從圖中可見,通過芯片的控制,該電路模版在輸入交流220V的條件下,可以輸出穩(wěn)定的385V電壓,負(fù)載為593歐姆時(shí),輸出電流為649毫安,證明該芯片在平均電流模式下工作正常,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

        考慮到成本,以及該芯片本身的性能,1.5μm工藝就可以滿足設(shè)計(jì)要求,所以該芯片采用了先進(jìn)1.5μm的BCD,36V高壓工藝。該版圖的面積是2655μm*2361μm。

        為了驅(qū)動(dòng)BOOST結(jié)構(gòu)的開關(guān)管,GATE輸出信號可輸出1A電流,這就要求芯片輸出部分需要功率管,本版圖功率管采用了插指結(jié)構(gòu),通過多管并聯(lián)將電流分流,保證大功率管的安全性。該芯片中含有帶隙基準(zhǔn)源,考慮到工藝自身的誤差,為了保證基準(zhǔn)源的穩(wěn)定,本版圖對基準(zhǔn)源的電阻網(wǎng)絡(luò)采用了trimming的結(jié)構(gòu),流片后可根據(jù)測得的基準(zhǔn)電源值,通過燒斷熔絲來調(diào)節(jié)電壓值,保證基準(zhǔn)源的誤差范圍在1%內(nèi)。

        芯片投片后采用圖10所示電路搭建LED驅(qū)動(dòng)環(huán)境,經(jīng)測試后,整個(gè)燈具電參數(shù):輸入電壓Uin=220V,輸入電流I=0.018A,功率為3.892W,功率因數(shù)為0.9930,達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)。

        在保證電學(xué)參數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)同時(shí),對LED整體燈具的光譜特性進(jìn)行了測試,相關(guān)測試結(jié)果如表1所示:

        表1 LED整體燈具的光譜特性

        4 結(jié)論

        本文從平均電流控制模式下的BOOST結(jié)構(gòu)電路在輕載時(shí),轉(zhuǎn)換效率較低這一實(shí)際問題入手,通過分析輕載時(shí)轉(zhuǎn)換效率低的具體原因,提出了重載時(shí)采用平均電流控制模式,輕載時(shí)采用臨界電流控制模式的混合控制模式的功率因數(shù)校正芯片。

        本文電路模塊功能的驗(yàn)證,是基于先進(jìn)1.5μm BCD工藝,具體列舉了核心控制電路與芯片整體仿真的結(jié)果,由仿真結(jié)果,清楚可見核心控制電路模塊的運(yùn)算功能完全實(shí)現(xiàn),在配有BOOST結(jié)構(gòu)外圍電路的情況下,芯片整體工作正常。

        本混合模式控制的PFC芯片的版圖設(shè)計(jì)基于在保證芯片安全可靠,功能完整的前提下,盡可能縮小版圖的面積,降低芯片自身功耗,從芯片設(shè)計(jì)理念到芯片具體版圖設(shè)計(jì)都體現(xiàn)了節(jié)能的最終目的。

        最終本文實(shí)際制作出可直接交流市電驅(qū)動(dòng)的專用型的LED照明驅(qū)動(dòng)電路,其外圍電路簡單,體積較小,功率因數(shù)較高、成本較低。并通過搭建外圍電路驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的可行性與優(yōu)越性,電路功率因數(shù)可達(dá)0.993.

        PFC芯片廣泛應(yīng)用于液晶電視,LED顯示器等設(shè)備中,市場應(yīng)用廣泛,本文對設(shè)計(jì)的芯片是對傳統(tǒng)PFC芯片的改良提高,保證了不同負(fù)載條件下芯片都具有較高的轉(zhuǎn)換效率,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能的目標(biāo),迎合了當(dāng)今能源緊缺,提高能源利用率的時(shí)代主題,該款混合模式PFC控制芯片具有廣泛的市場應(yīng)用前景。

        [1]張啟平,曹以龍,龔幼民,布明恩.一種改進(jìn)的單相PFC控制策略及其仿真.微計(jì)算機(jī)信息,2005

        [2]鄭儒富,張波,俞永康,等.一種1.8ppm/0c曲率BiCMOS帶隙基準(zhǔn)源[J].微電子學(xué),2006, 36(6):778-781

        [3]毛偉,張波.一種新型的指數(shù)曲率補(bǔ)償帶隙基準(zhǔn)源[J].微 電子學(xué),2006,36(4):495-497

        [4]趙玉姣,岳素格,邊強(qiáng).一種新型的無電阻實(shí)現(xiàn)的帶隙電壓基準(zhǔn)源[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī),2008, 25(8):180-187

        [5]劉珂,楊海鋼,尹韜.采用電阻補(bǔ)償?shù)母逷SRR基準(zhǔn)電壓源設(shè)計(jì)[J].微電子學(xué),2008,38(2):192-200

        [6]朱正涌.半導(dǎo)體集成電路[M],北京:清華大學(xué)出版社,2001.241-243

        [7]德州儀器公司.交叉功率因數(shù)校正[M].電源管理選擇指南, 2007

        [8]劉軍蘭,臨界導(dǎo)電交錯(cuò)模式PFC控制R2A20112原理及應(yīng)用.中文期刊全文數(shù)據(jù)庫.2007

        [9]廉士良.電壓臨界工作模式的有源功率因數(shù)校正器的設(shè)計(jì)應(yīng)用.電源技術(shù)應(yīng)用.2008

        [10]Yanfeng Jiang,Jiaxin Ju.The Influence of Plasticpackage on the Voltage Shift of Voltage Reference in Analog Circuit[J].IEEE Conferences,2009,26(10):1233-1235

        [11]A.Prodic,J.Chen,R.W.Erickson,and D.Maksimovic,“Digitally controlled low-harmonic rectifier having fast dynamic responses”,IEEE APEC Conf.Proc., pp.476-482, Mar.2002

        [12]D.S.Chen and J.S.Lai,“A study of power correction BOOST converter operating at CCM-DCM mode”,IEEE SECON Conf.Rec.,Apr.1993

        [13]A.Abramovitz,“Effect of the ripple current on power factor of CRM BOOST APFC”,IEEE IPEMC Conf.Rec., pp.1-4, Aug.2006

        [14]J.Turchi,Power factor correction stages operating in critical conduction mode,ON Semiconductor Application Note,Sep.2003

        [15]A.Prodic,J.Q.Chen,R.W.Erickson,and D.Maksimovic,“Digitally controlled low-harmonic rectifier having fast dynamic responses”,IEEE APEC Conf.Rec., pp.476-482,Mar.2002

        [16]C.Adragna,Control loop modeling of L6561-baded TM PFC,AN1089 Application Note,Mar.2000

        [17]K.De Gussem′e,D.M.Van de Sype,A.P.Van den Bossche,and J.A.Melkebeek,“Input current distortion of ccm BOOST pfc converters operated in dcm”,Proc.of the IEEE Power Electr.Spec.Conf.,PESC 2003,June 15-19,2003,Acapulco,Mexico,pp.1685-1690

        [18]R.K.Tripathi,S.P.Das,and G.K.Dubey,“Mixed-mode operation of BOOST switch-mode rectifier for wide range of load variations”,IEEE Trans.Power Electr.,Vol.17, No.6,Nov.2002,pp.999-1009

        [19]R.W.Erickson and D.Maksimovic,Fundamentals of Power Electronics,2nd ed.,Kluwer Academic Publishers,2000

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