PMP20873

Diseño de referencia de convertidor de corrección del factor de potencia (PFC) tótem-poste de 1 kW b

Información general

La corrección del factor de potencia (PFC) de tótem en modo de conducción continua (CCM) es un convertidor de potencia sencillo pero eficiente.  Para lograr una eficiencia del 99 %, hay muchos detalles de diseño que deben tenerse en cuenta.  El diseño de referencia PMP20873 utiliza la etapa de potencia 600VGaN de TI, LMG3410 y el controlador digital UCD3138 de TI.  La descripción general del diseño proporciona más detalles sobre el funcionamiento de la topología de tótem CCM, brinda las consideraciones detalladas de diseño del circuito y proporciona consideraciones de diseño de control de magnetismo y firmware. Este diseño de convertidor funciona a 100 KHz. Un arranque suave en el cruce de línea de AC minimiza el pico de corriente y reduce la THD.  El firmware PFC mide la corriente de AA y la tensión de salida de PFC en tiempo real y predice el tiempo muerto necesario para que el nodo de conmutación complete una oscilación completa. El control adaptativo del tiempo muerto minimiza eficazmente la pérdida de conmutación y la pérdida de conducción del diodo del cuerpo FET de GaN. Hay una GUI disponible para admitir la configuración de parámetros y el ajuste del bucle de control.

Funciones
  • 1 kW, 99 % de eficiencia a 100 kHz y 230 V (reducciones de potencia a 600 W para funcionamiento prolongado de 115 V)
  • La etapa de potencia GaN LMG3410 DE TI con un controlador integrado garantiza la fiabilidad del circuito y facilita el diseño
  • OCP, OTP y OVP con configuración dv/dt de nodo de conmutación ajustable
  • Control digital total
  • Control adaptativo del tiempo muerto y baja distorsión de corriente cruzada de AC
  • GUI disponible para la configuración de los parámetros PFC y el ajuste del lazo de control
Opciones de tensión de salida PMP20873.1
Tensión de entrada (Min) (V) 108
Tensión de entrada (Máx) (V) 305
Tensión de salida (Nom) (V) 385
Amperímetro de salida (Máx) (A) 2.6
Potencia de salida (W) 1001
Aislado/Sin aislar Non-Isolated
Tipo de entrada AC
Topología Boost- CCM
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

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Resultados de las pruebas del diseño de referencia, incluidos gráficos de eficiencia, requisitos previos para las pruebas, etc.

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Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

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Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

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Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

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Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3411R070GaN de 600 V y 70 mΩ con controlador y protección contra sobretensiones ciclo por ciclo integrado

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Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3410R070GaN de 600 V y 70 mΩ con controlador y protección integrados

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Controladores de medio puente

UCC27714Controlador de puerta de medio puente de 4 A y 600 V

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Controladores CA/CC y CC/CC (FET externo)

UCD3138Controlador digital altamente integrado para alimentación aislada con 3 bucles de realimentación y 8

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Semiconductores

LP2986Regulador de voltaje de baja caída de 200 mA, 16 V, con configuración de voltaje ajustable o fija

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Aisladores digitales

ISO7831Aislador digital reforzado triple canal, 2/1 con aislamiento nominal más alto

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

SN74LVC1G3157Interruptor analógico de uso general de 1 canal y 5 V, 2:1 (SPDT)

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Convertidores de CA/CC y CC/CC (FET integrado)

TPS62153Convertidor reductor de 3 a 17 V y 1 A en encapsulado QFN de 3 x 3

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Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3411R050GaN de 600 V y 50 mΩ con controlador y protección contra sobretensiones ciclo por ciclo integrados

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Controladores CA/CC y CC/CC (FET externo)

UCC28740Controlador de retorno de corriente y tensión constantes (CVCC) con regulación del lado secundari

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Referencias de tensión en derivación

TLV431ARegulador de derivación de precisión ajustable, de baja tensión y exactitud del 1 %

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Documentación técnica

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* Informe de prueba PMP20873 Test Results 12/06/2017
Artículo técnico GaN reliability standards reach milestone PDF | HTML 18/09/2017
Artículo técnico The power to innovate industrial design PDF | HTML 27/03/2017
Artículo técnico The power to do even more with GaN PDF | HTML 25/03/2017

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Tarjeta secundaria
LMG3410-HB-EVM Tarjeta secundaria LMG3410R070 de medio puente GaN de 600 V y 70 mΩ

Diseños de referencia

Diseño de referencia
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