一款應(yīng)用于小功率場(chǎng)合的APFC芯片的設(shè)計(jì).pdf

1、在當(dāng)今社會(huì)中，電力電子設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛。該類設(shè)備通過整流橋接入市電網(wǎng)絡(luò)時(shí)，如果不加入功率因數(shù)校正電路的話，常會(huì)引起電流諧波污染，對(duì)整個(gè)電網(wǎng)造成不良影響。有源功率因數(shù)校正技術(shù)的出現(xiàn)較好的解決了電力設(shè)備所帶來的諧波污染問題，可以使功率因數(shù)接近于1，提高了用電效率。目前，應(yīng)用于大功率場(chǎng)合的APFC技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是適用于中小功率場(chǎng)合的APFC技術(shù)在近幾年才得到重視。
　　 本文重點(diǎn)研究了應(yīng)用于小功率場(chǎng)合的APFC芯片。首先介紹

2、了功率因數(shù)的定義、功率因數(shù)校正技術(shù)的分類及控制方法，重點(diǎn)分析了有源功率因數(shù)校正的工作原理。在此基礎(chǔ)之上設(shè)計(jì)了一款工作于臨界導(dǎo)通模式的Boost型APFC芯片XD513，詳細(xì)分析了該芯片的工作過程。本芯片的主要特點(diǎn)是：工作于臨界導(dǎo)通模式，電壓紋波較小，約為12V；芯片的輸出電壓為400V，輸出功率100W，適合應(yīng)用于小功率場(chǎng)合；芯片內(nèi)部未集成模擬乘法器模塊，不需要對(duì)AC線電壓采樣，總體功耗較小等。作者主要參與了芯片重點(diǎn)模塊的設(shè)計(jì)和仿真，并

3、對(duì)芯片進(jìn)行了整體仿真。對(duì)于某些傳統(tǒng)電路，如欠壓鎖存模塊、帶隙基準(zhǔn)模塊等，進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)。采用了新結(jié)構(gòu)的模塊具有功耗低，版圖面積小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，芯片內(nèi)部集成了過流保護(hù)，過壓保護(hù)，欠壓保護(hù)等模塊，提高了芯片安全工作的能力。
　　 該芯片基于某公司0.4μm BCD工藝模型進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用Hspice軟件仿真，仿真結(jié)果表明，使用該芯片后，系統(tǒng)的功率因數(shù)可以達(dá)到0.997，各項(xiàng)指標(biāo)均能達(dá)到要求。芯片的應(yīng)用電路仿真表明該芯片具有良好的應(yīng)用