PMP23475

Diseño de referencia PFC de polo tótem bifásico de 5 kW basado en GaN con detección de corriente cer

Información general

Este diseño de referencia es un convertidor de corrección del factor de potencia (PFC) de 5 kW, de alta densidad y alta eficiencia, implementado con interruptores de potencia de nitruro de galio (GaN) de alto rendimiento de TI. Se logró una eficiencia máxima del sistema del 99.2 % con una densidad de potencia de bastidor abierto de 120 W/in3. La etapa de potencia utiliza un PFC de polo tótem bifásico en un mecanismo de control basado en detección de corriente cero (ZCD) completamente nuevo. El nuevo método de control funciona con frecuencia variable y mantiene la conmutación de tensión cero (ZVS) en todas las condiciones de funcionamiento. El control se implementa con un microcontrolador de alto rendimiento TMS320F280039C y el transistor de efecto de campo (FET) GaN LMG3527R030 con detección ZCD integrada. El rango de frecuencia de funcionamiento del convertidor está de aproximadamente entre 100 kHz y 800 kHz.

Funciones
  • Eficiencia del 99.2 %
  • Desprendimiento de fase
  • 5kW
  • Densidad de potencia: 120 W/in3
  • Densidad sin retención: 180 W/in3
Opciones de tensión de salida PMP23475.1
Tensión de entrada (Min) (V) 180
Tensión de entrada (Máx) (V) 265
Tensión de salida (Nom) (V) 400
Amperímetro de salida (Máx) (A) 12.5
Potencia de salida (W) 5000
Aislado/Sin aislar Non-Isolated
Tipo de entrada AC
Topología Boost- PFC
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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

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso 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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Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

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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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Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Microcontroladores en tiempo real C2000

TMS320F280039CMCU C2000™ de 32 bits con 120 MHz, Flash de 384 KB, FPU, TMU, CLA, CLB, AES y CAN-FD

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

TPS560430Convertidor de potencia reductor sincrónico SIMPLE SWITCHER® de 4 V a 36 V y 0.6 A

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Controladores de compuertas aislados

UCC5350Controlador de compuerta aislado de canal único, 5A/5A con abrazadera Miller o salidas divididas y U

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Compuertas AND

SN74AHC1G08Compuerta AND de 1 canal y 2 entradas de 2 V a 5.5 V de alta velocidad (9 ns)

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS717Regulador de tensión de caída baja, alta PSRR, baja IQ, 150 mA con activación

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Controladores para transformadores

SN6505BControlador de transformador de bajo ruido, 1 mA, 420 kHz para fuentes de alimentación aisladas con

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Etapas de potencia de nitruro de galio (GaN)

LMG3527R030Transistor de efecto de campo (FET) de nitruro de galio (GaN) de 650 V y 30 mΩ con controlador, prot

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Controladores de compuertas aislados

UCC21225AControlador puerta aislada 2 canales (4 A/6 A), 2.5 kVrms, 2 entradas, activación, UVLO 5 V paq. LGA

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA376Amp op de precisión (0,025 mV), bajo ruido (7,5 nV/rtHz), baja corriente de reposo (760 uA)

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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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Aisladores digitales

ISO7741Aislador digital reforzado de canal cuádruple, 3/1, con EMC resistente

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Informe de prueba GaN-Based 5kW Two-Phase Totem-Pole PFC Reference Design with Zero Current Detection PDF | HTML 6/03/2025

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