TIDA-010042

Referenzdesign für GaN-basierten 400-W-MPPT-Laderegler und Leistungsoptimierer

TIDA-010042

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign ist ein Solarladeregler mit Maximum Power Point Tracking (MPPT) für 12 V- und 24 V-Batterien, der in Zukunft als Leistungsoptimierer verwendet werden kann. Dieses kompakte Referenzdesign eignet sich für Solarladegeräte mit kleiner und mittlerer Leistung. Es kann mit Solarpanel-Modulen von 15 V bis 60 V, 12 V- oder 24V-Batterien betrieben werden und liefert einen Ausgangsstrom von mehr als 16 A. Das Design verwendet einen Abwärtswandler, um die Panelspannung auf die Batteriespannung herunterzustufen. Die Halbbrücken-Leistungsstufe mit internen integrierten Treibern wird von einer Mikrocontroller-Einheit (MCU) gesteuert, die den maximalen Leistungspunkt mit der Störung- und Beobachtungs-Methode berechnet. Bei der Entwicklung des Solar-MPPT-Ladereglers hatten wir reale Einsatzbedingungen im Hinterkopf, einschließlich Verpolungsschutz, softwareprogrammierbare Alarme und Anzeigen sowie Schutz vor Überspannung und ESD.

Merkmale
  • 98,5 % Wirkungsgrad in 12 V-Systemen und 98,8 % Wirkungsgrad in 24 V-Systemen
  • Weiter Eingangsspannungsbereich von 15 V bis 60 V
  • Flexibles Design unterstützt Batteriespannungen von 12 V und 24 V
  • Hoher Nennausgangsstrom von 16A
  • Batterie-Verpolungs-, Überladungs- und Überentladungsschutz
  • Möglichkeit zur Erkennung von Systemübertemperatur
  • Kleiner Leiterplatten-Formfaktor von 83 mm x 82 mm x 26 mm
Ausgangsspannung – Auswahlmöglichkeiten TIDA-010042.1
Vin (Min) (V) 16
Vin (Max) (V) 60
Vout (Nom) (V) 12
Iout (Max) (A) 33
Ausgangsleistung (W) 396
Isoliert/Nicht isoliert Non-Isolated
Eingabetyp DC
Topologie
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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.

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TIDUEJ8C.PDF (2285 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDRYV0B.PDF (350 KB)

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

TIDRYU9B.PDF (206 KB)

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

TIDRYV2B.ZIP (4724 KB)

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

TIDCF96B.ZIP (468 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDRYV1B.PDF (2330 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDRYU8B.PDF (526 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

TVS-Dioden

TVS3300Flat-Clamp-Spannungsspitzenschutzbaustein, 33V

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

TPSM365R60,6-A-Synchron-Abwärtswandlerstrommodul, 3 bis 65 V Eingang, 1 bis 13 V Ausgang

Datenblatt: PDF | HTML
Low-Side-Treiber

UCC275174-A/4-A-Einkanal-Gate-Treiber mit 5-V-UVLO und 13-ns-Prop Verzögerung im SOT-23-Gehäuse

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Galliumnitrid (GaN)-Leistungsstufen

LMG2100R044100-V-Halbbrücken-GaN-FET, 4,4 mΩ, mit integriertem Treiber und Schutz

Datenblatt: PDF | HTML
Halbleiter

TPS7A20Extrem rauscharmer LDO-Linearregler (Low-Dropout) mit niedrigem IQ und hohem PSRR, 300 mA

Datenblatt: PDF | HTML
Temperaturschalter

TMP303Werkseitig programmierter Temperaturfenster-Komparator

Datenblatt: PDF | HTML
Arm Cortex-M0+-MCUs

MSPM0G150680 MHz Arm® Cortex®-M0+ MCU mit 64 KB Flash 32 KB SRAM 2x4 Msps ADC, 12 Bit DAC, 3xCOMP, 2xOPA, MATH

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MOSFETs

CSD18540Q5B60 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 2,2 mOhm

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Unterstützte Produkte und Hardware

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Aktuelle Version
Version: 2.0
Veröffentlichungsdatum: 31.10.2023
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Versionsinformationen

The design resource accessed as www.ti.com/lit/zip/tidcfd5 or www.ti.com/lit/xx/tidcfd5a/tidcfd5a.zip has been migrated to a new user experience at www.ti.com/tool/download/TIDCFD5. Please update any bookmarks accordingly.

Technische Dokumentation

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Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
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Technischer Artikel Design considerations of a 10kW single-phase string inverter based on TI GaN FETs PDF | HTML 21.03.2025
Application brief How GaN Improves Solar Charge Controllers PDF | HTML 26.06.2024

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