PMP22650

GaN ベース、6.6kW、双方向 オンボード・チャージャのリファレンス・デザイン

概要

PMP22650 リファレンス・デザインは、6.6kW の双方向オンボード・チャージャを提示します。このデザインは、同期整流機能付きの 2 相トーテムポール PFC とフル・ブリッジ CLLLC コンバータを搭載しています。CLLLC は周波数変調と位相変調の両方を活用し、必須のレギュレーション範囲全体で出力のレギュレーションを実施します。このデザインは TMS320F28388D マイクロコントローラの内部にある単一のプロセッシング・コアを使用して、PFC と CLLLC の両方を制御します。同期整流機能は、同じマイクロコントローラに Rogowski コイル使用の電流センサを組み合わせる形で実装しています。複数の高速 GaN スイッチ (LMG3522) を使用して、高密度を達成しています。この PFC は 120kHz で動作し、CLLLC は 200kHz ~ 800kHz の可変周波数で動作します。電力密度が 3.8kW/リットルのオープン・フレーム電源との組み合わせで、96.5% のピーク・システム効率を達成しています。このデザインに関する計算は 6.6kW の出力電力を想定して実施しましたが、このデザインは 240V 入力を受け入れて 32A ブレーカを使用する 7kW 強 (たとえば 7.2kW ~ 7.4kW) 定格の OBC (オンボード・チャージャ) 開発の適切な出発点となります。

特長
  • 96.5% のシステム効率
  • 3.8kW/リットルの電力密度
  • GaN 採用で、高い動作周波数 (500kHz ~ 800kHz) に対応
  • ドライバ統合の目的で最適化済みの GaN
  • PFC と CLLLC の両方に対応した単一の TMS コントローラ
出力電圧オプション PMP22650.1
Vin (Min) (V) 90
Vin (Max) (V) 264
Vout (Nom) (V) 350
Iout (Max) (A) 19
Output Power (W) 6650
Isolated/Non-Isolated Isolated
Input Type AC
Topology Boost- PFC^Full Bridge- LLC
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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

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TIDT249.PDF (1341 K)

効率グラフや試験の前提条件などを含める、このリファレンス・デザインに関する試験結果

TIDM921.ZIP (1530 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDM922.ZIP (230 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDM923.ZIP (711 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDM925.ZIP (15249 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCG21.ZIP (1519 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDM924.ZIP (8811 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

GaN (窒化ガリウム) IC

LMG3522R030-Q1車載、ドライバと保護機能と温度レポート機能を内蔵、650V、30mΩ の GaN FET

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AND ゲート

SN74AHCT08Q-Q1車載対応、TTL 互換 CMOS 入力、4 チャネル、2 入力、4.5V ~ 5.5V、AND ゲート

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AND ゲート

SN74HC21-Q1Automotive, 2-ch, 4-input 2-V to 6-V 5.2-mA drive strength AND gate

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C2000 リアルタイム・マイコン

TMS320F28388Dコネクティビティ マネージャや、2 個の C28x+CLA CPU、1.5MB フラッシュ、FPU64、CLB (構成可能ロジック ブロック)、ENET、EtherCAT 搭載、C2000™ 32 ビ

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アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

TMUX1208-Q1車載、1.8 V ロジック搭載、5V、8:1、1 チャネル・マルチプレクサ

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アナログ温度センサ

TMP235-Q1車載グレード、+10 mV/℃ のゲイン、±1.5℃、2.3V ~ 5.5V、アナログ出力温度センサ

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シリーズ電圧リファレンス

REF4132-Q1車載対応、12ppm/℃、低ノイズ、低消費電力、高精度、電圧リファレンス

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スーパーバイザとリセット IC

TPS3703-Q1リセット時間遅延機能搭載の車載、高精度ウィンドウ・スーパバイザ

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スーパーバイザとリセット IC

TPS3850-Q1ウィンドウ・ウォッチドッグ・タイマとプログラマブル遅延機能搭載、車載過電圧 / 低電圧監視向けウィンドウ・スーパーバイザ

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デジタル・アイソレータ

ISO7730信頼性の高い EMC 特性、トリプルチャネル、3/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7741-Q1車載、信頼性の高い EMC 特性、クワッドチャネル、3/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7761信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、5/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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トランス・ドライバ

SN6501-Q1車載対応、絶縁型電源向け、低ノイズ、350mA、410kHz トランス ドライバ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS745-Q1車載対応、パワー グッド搭載、500mA、低静止電流 (IQ)、高 PSRR、低ドロップアウト (LDO) 電圧レギュレータ

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汎用オペアンプ

LMV796-Q1車載グレード、シングル、5V、17MHz、低ノイズ (5.8nV/√Hz)、オペアンプ

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汎用オペアンプ

TLV314-Q1車載グレード、シングル、5.5V、3MHz、低静止電流 (65μA)、RRIO (レール ツー レール入出力) オペアンプ

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絶縁型 CAN トランシーバ

ISO1042-Q1車載、70V バス障害保護機能搭載、フレキシブル・データ・レート対応、絶縁型 CAN トランシーバ

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絶縁型アンプ

AMC3302DC/DC コンバータ内蔵、±50mV 入力、高精度、電流センシング、強化絶縁型アンプ

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絶縁型アンプ

AMC3330-Q1車載対応、内部機能搭載、±1V 入力、高精度、電圧センシング、強化絶縁型アンプDC/DC

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絶縁型ゲート・ドライバ

UCC21222-Q1車載対応、ディスエーブル・ピン採用、プログラマブル・デッドタイムと 8V UVLO の各機能搭載、3.0kVrms、4A/6A、2 チャネル絶縁型ゲート・ドライバ

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降圧コンバータ (スイッチ内蔵)

TPS62170-Q13 ~ 17V、0.5A、車載用降圧コンバータ、2x2 QFN パッケージ

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA320-Q1車載認証取得済み、高精度、ゼロ クロスオーバ、20MHz、0.9pA の Ib (バイアス電流)、RRIO (レール ツー レール入出力)、CMOS オペアンプ

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高速オペアンプ (50MHz 以上のゲイン帯域幅:GBW)

OPA365-Q1オートモーティブ、2.2V、50MHz、低ノイズ、単電源、レール・ツー・レール・オペアンプ

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技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
* 試験報告書 GaN-Based, 6.6-kW, Bidirectional, Onboard Charger Reference Design PDF | HTML 2021年 9月 8日
その他の技術資料 Optimizing GaN-Based High-Voltage, High-Power Designs PDF | HTML 2021年 12月 7日
その他の技術資料 Optimizing GaN-based high-voltage, high-power designs PPT 2021年 12月 2日

サポートとトレーニング

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