一种临界导通模式功率因数校正电路设计

摘要

功率因数校正（PFC）技术是提高电子产品的功率因数、减少电网污染和降低谐波干扰的有效方法，所以如何提高开关电源的功率因数就成为目前设计应用中的研究热点之一。目前用于大功率场合的PFC技术已经趋于成熟，而适用于照明设备等小功率器件的PFC技术的研究在近几年才逐渐受到重视。为适应国内小功率用电设备的不断普及，论文重点研究了低成本的PFC控制器的设计方法。 本文通过分析Boost升压型功率因数校正系统在临界导通模式下的工作原理，设计了一种PFC芯片FT8201，并详细介绍了电路的实现过程。在FT8201设计过程中，针对电压控制环路中误差放大器带宽较窄的特点，在芯片内部集成了过压保护电路，能安全及时地处理过压情况，以及为进一步降低输入电流零交越失真，设计了具有总谐波失真系数优化功能的电路，并利用Cadence软件，采用CMOS工艺，对芯片内部各个模块电路进行了设计、仿真，并对整体应用电路进行了仿真验证。仿真结果表明，该芯片的各项指标满足设计要求，具有很好的功率校正控制性能。

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英文文摘

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第一章绪论

1.1 论文研究方向

1.2 论文的主要工作与创新

1.3 论文的章节安排

第二章功率因数校正(PFC)设计基础

2.1 功率因数校正的基本理论

2.1.1 功率因数的定义

2.1.2 功率因数校正

2.2 功率因数校正技术控制方法分析

2.2.1 无源功率因数校正(PPFC)

2.2.2 有源功率因数校正(APFC)

2.3 有源功率因数校正的实现方法

2.3.1 有源功率因数校正电路拓扑结构

2.3.2 临界导通模式下的峰值电流控制技术

2.3.3 升压型峰值电流模稳态分析

第三章 FT8201芯片系统方案与模块设计

3.1 FT8201系统设计方案

3.1.1芯片的功能设计要求

3.1.2 系统框图及工作原理

3.2 FT8201主要电路模块设计

3.2.1 欠压锁定模块

3.2.2 基准电压产生电路模块

3.2.3 误差放大器电路模块

3.2.4 乘法器电路模块

3.2.5 零电流检测电路模块

3.2.6 峰值电流比较器模块

3.2.7 保护电路模块

3.2.8 逻辑控制电路模块

3.2.9 输出驱动电路模块

第四章 FT8201芯片典型应用及整体仿真

4.1 芯片典型应用

4.2 芯片整体仿真结果

4.2.1 整体功能仿真验证

4.2.2 整体性能指标

结束语

致谢

参考文献

研究成果