Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD (대한전자공학회논문지SD)

The Institute of Electronics and Information Engineers (대한전자공학회)
권호 표지

Design of Boost Converter PFC IC for Unity Power Factor Achievement

단일 역률 달성을 위한 Boost Converter용 PFC IC 설계

  • Jeon, In-Sun (Department of Electrical and Electronic Engineering, Ulsan University) ;
  • Kim, Hyoung-Woo (Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Kim, Ki-Hyun (Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Seo, Kil-Soo (Korea Electrotechnology Research Institute) ;
  • Jo, Hyo-Mun (Department of Electrical and Electronic Engineering, Ulsan University) ;
  • Lee, Jong-Hwa (Department of Electrical and Electronic Engineering, Ulsan University)
  • 전인선 (울산대학교 전기전자정보시스템공학부) ;
  • 김형우 (한국전기연구원) ;
  • 김기현 (한국전기연구원) ;
  • 서길수 (한국전기연구원) ;
  • 조효문 (울산대학교 전기전자정보시스템공학부) ;
  • 이종화 (울산대학교 전기전자정보시스템공학부)
  • Published : 2010.02.25
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Abstract

We designed Average Current Control PFC IC which has make the average value of boost inductor current became the shape of sine wave. Designed IC has fixed frequency of 75kHz to meet EMI standard requirement. And also RC compensation loop has been designed into the error amp and the current amp, in order that it has wide bandwidth for high speed control. And we use the oscillator which generates by square wave and triangle wave, and add to UVLO, OVP, OCP, TSD which is in order to operate stability. We simulated by using Spectre of Cadence to verify the unity power factor function and various protection circuits and fabricated in a $1{\mu}m$ High Voltage(20V) CMOS process.

본 논문에서는 입력 전류를 정현파가 되도록 제어하기 위하여 boost 인덕터 전류의 평균값이 정현파 모양을 따라가도록 하는 평균전류 제어 방식의 PFC IC를 설계하였다. 설계된 IC는 EMI 규격에 적합하도록 75kHz의 고정주파수를 가지고 고속 제어를 위해 넓은 대역폭을 갖도록 오차 증폭기 및 전류 증폭기에 RC 보상 루프를 구성하였다. 또한 시스템 내부의 오실레이터를 이용해 구형파와 삼각파를 발생시켜 역률제어에 적합한 신호를 생성하고, UVLO, OVP, OCP, TSD의 회로를 추가하여 시스템이 안정적으로 동작이 되도록 하였다. 설계된 IC는 $1{\mu}m$ High Voltage(20V) CMOS 공정을 이용하였고, 역률보정기능과 각종 보호 회로를 검증하기 위해 Cadence의 Spectre simulator를 이용하였다.

Keywords

References

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