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单级APFC芯片的设计

生晓坤  
【摘要】: 进入二十一世纪,PFC技术的研究方兴未艾,特别在我国,对于这方面的要求和标准规范还不健全。提高功率因数可以减少输入电流的谐波成分,从而降低对其它设备的干扰。提高功率因数是节省能源,提高电能质量保证电力系统安全稳定运行的重要手段之一。在用电设备中采用PFC提高功率因数,可以提高效率,减少电源整机成本,提高可靠性,对于提高产品的竞争力具有十分重要的意义。 功率因数的高低、谐波电流的高低与电感的大小和电路的拓扑结构等密切相关,这正是近几年来研究单级FPC结构的真正动机。单级PFC技术的研究仍然呈上升的趋势,原因是其性能尚未达到最优,许多问题有待进一步解决,分析和设计还有很多工作要做,与两级PFC技术还要作出客观比较。 本文设计了一款单级APFC芯片,从介绍APFC工作原理以及工作方式开始,抽象出电路的整体功能框图,并完成了各个模块电路的设计与仿真以及版图的设计与验证。最后给出外电路建模,对整个电路进行了系统的的仿真。 本芯片电路设计以及版图设计采用Cadence EDA软件。应用SPECTRE软件对电路进行功能和性能仿真,应用Calibre软件对版图进行DRC和LVS验证。工艺采用CSMC 0.5um N-WELL CMOS DPTM工艺。


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