PMP20873

99 % effizienter 1-kW-GaN-basierter CCM Totem-Pol-Leistungsfaktorkorrektur (PFC)-Wandler – Referenzd

PMP20873

Designdateien

Überblick

Totem-Pole-Leistungsfaktorkorrektur (PFC) im Continuous-Conduction-Mode (CCM) ist ein einfacher, aber effizienter Spannungswandler.  Um einen Wirkungsgrad von 99% zu erreichen, müssen viele Designdetails berücksichtigt werden.  Das Referenzdesign PMP20873 verwendet die 600-V-GaN-Leistungsstufe LMG3410 und den Digitalregler UCD3138 von TI.  Die Designübersicht enthält weitere Details zum CCM-Totem-Pole-Topologiebetrieb, detaillierte Designüberlegungen für den Schaltkreis sowie Designüberlegungen zur Magnetik und Firmware-Steuerung. Dieses Wandlerdesign arbeitet mit 100 kHz. Ein Sanftanlauf bei AC-Leitungs-Crossover minimiert Stromspitzen und senkt die THD.  Die PFC-Firmware misst Wechselstrom und PFC-Ausgangsspannung in Echtzeit und prognostiziert die Totzeit, die der Schaltknoten benötigt, um einen vollen Ausschlag abzuschließen. Die adaptive Totzeitsteuerung minimiert effektiv sowohl die Schaltverluste als auch die Leitungsverluste der GaN-FET-Body-Diode. Zur Unterstützung der Parametereinstellung und Abstimmung des Regelkreises ist eine GUI verfügbar.

Merkmale
  • 1 kW, 99 % Wirkungsgrad bei 100 kHz und 230 V (Leistungsreduzierung auf 600 W für 115-V-Langzeitbetrieb)
  • Die GaN-Leistungsstufe LMG3410 von TI mit integriertem Treiber stellt die Zuverlässigkeit des Schaltkreises sicher und vereinfacht das Design
  • OCP, OTP und OVP mit anpassbarer dv/dt-Einstellung für Schaltknoten
  • Vollständige digitale Steuerung
  • Adaptive Totzeitsteuerung und geringe AC-Crossover-Stromverzerrung
  • GUI verfügbar für PFC-Parametereinstellung und Regelkreisabstimmung
Ausgangsspannung – Auswahlmöglichkeiten PMP20873.1
Vin (Min) (V) 108
Vin (Max) (V) 305
Vout (Nom) (V) 385
Iout (Max) (A) 2.6
Ausgangsleistung (W) 1001
Isoliert/Nicht isoliert Non-Isolated
Eingabetyp AC
Topologie Boost- CCM
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

TIDUDA5.PDF (2312 KB)

Testergebnisse für das Referenzdesign, mit Wirkungsgraddiagrammen, Testvoraussetzungen und mehr.

TIDRRD3.PDF (316 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDRRD4.PDF (30 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDRRD2.PDF (95 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDRRD1B.PDF (114 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDRRD7.ZIP (2857 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDRRD8.ZIP (165 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCDJ2.ZIP (2986 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDCDJ3.ZIP (1096 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDRRD5.PDF (2523 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRRD6.PDF (126 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRRC9.PDF (452 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

TIDRRD0.PDF (62 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG3411R070GaN, 600 V, 70 mΩ, mit integriertem Treiber und Zyklus-für-Zyklus-Überstromschutz

Datenblatt: PDF | HTML
Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG3410R070GaN, 600 V, 70 mΩ, mit integriertem Treiber und Schutz

Datenblatt: PDF | HTML
Halbbrückentreiber

UCC27714Halbbrücken-Gate-Treiber, 4 A, 600 V

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)

UCD3138Hochintegrierter digitaler Controller für isolierte Stromversorgung mit 3 Rückkopplungs-Schleifen un

Datenblatt: PDF | HTML
Halbleiter

LP2986Low-Dropout-Spannungsregler, 200 mA, 16 V, mit einstellbarer oder fester Spannungskonfiguration

Datenblatt: PDF | HTML
Digitalisolatoren

ISO7831Dreikanaliger, verstärkter digitaler Isolator, 2/1, höchste Dämmeigenschaften

Datenblatt: PDF | HTML
Analog- & Präzisionsschalter & -multiplexer

SN74LVC1G31571-kanaliger Universal-Analogschalter, 5 V, 2:1 (SPDT)

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AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS62153Abwärtswandler, 3–17 V, 1 A, im QFN-Gehäuse 3x3

Datenblatt: PDF | HTML
Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG3411R050GaN, 600 V, 50 mΩ, mit integriertem Treiber und Zyklus-für-Zyklus-Überstromschutz

Datenblatt: PDF | HTML
AC/DC- und DC/DC-Controller (externer FET)

UCC28740Konstantspannungs-, Konstantstrom (CVCC)-Flyback-Regler mit sekundärseitiger Regelung (SSR)

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Shunt-Spannungsreferenzen

TLV431AEinstellbarer Präzisions-Shunt-Regler, 1 % Genauigkeit, niedrige Spannung

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Technische Dokumentation

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