PMP23338

具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 參考設計

PMP23338

設計檔案

概覽

此參考設計是一款氮化鎵 (GaN) 架構的 3.6kW、單相連續傳導模式 (CCM) 圖騰柱無橋接功率因數校正 (PFC) 轉換器,其以 M-CRPS 電源為目標。此設計包括準確度為 0.5% 的電表功能,不再需要外部電源量測 IC。供應器的設計可支援 16A RMS 最大輸入電流及 3.6kW 峰值功率。功率級之後配備了一個小型升壓轉換器,有助於大幅縮減大型電容器的尺寸。具有整合式驅動器與防護的 LMG3522 頂端冷卻 GaN 產品可實現更高效率,並可縮減電源供應器尺寸和複雜性。F28003x C2000™ 即時微控制器適用所有進階控制件,包括重新突波電流控制、在 AC 壓降事件期間的小型升壓操作、電子計量,以及 PFC 和內務處理型控制器之間的通訊。PFC 的切換頻率為 65kHz、並於 98.93% 實現峰值效率。

特點
  • 準確度為 0.5% 的整合式電表功能
  • <10% iTHD @ 0-10% 負載、<5% iTHD @ 10% - 20% 負載、<3% iTHD @ 20% - 50% 負載、<2% iTHD @ 50% - 100% 負載
  • 在 230Vac 時的峰值效率為 98.93%
  • AC 從壓降恢復時的智慧型重新突波電流控制功能,符合 M-CRP 重新突波電流規格
  • 隨附小型升壓轉換器,可延長保持時間,且僅允許 720uF 大型電容器
  • 兩個電流感測選項:隔離式 ΔΣ 調變器 (預設) 或霍爾感測器
輸出電壓選項 PMP23338.1
Vin (最小值) (V) 90
Vin (最大值) (V) 265
Vout (Nom) (V) 385
Iout (最大) (A) 9.35
輸出功率 (W) 3599.75
隔離式/非隔離式 Non-Isolated
輸入類型 AC
拓撲結構 Boost- PFC
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設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

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TIDT369B.PDF (2964 KB)

參考設計的測試結果,包括效率圖、測試先決條件等

TIDMC76A.ZIP (249 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDMC75A.ZIP (132 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDMC78A.ZIP (8116 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCGJ7A.ZIP (2295 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDMC77A.ZIP (1206 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDMC74A.ZIP (391 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

電壓轉換器

SN74LV1T125具有 3 態輸出 (啟用低電位作動) 的單電源、單緩衝器閘

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280037搭配 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 256-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280039搭配 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 384-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280033C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 128-KB 快閃記憶體、FPU、TMU、AES 和 CAN-FD

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280034搭配 CLA、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 128-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

產品規格表: PDF | HTML
半橋式驅動器

UCC27712具有連鎖功能的 1.8A/2.8A、620V 半橋驅動器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3422R030具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC21220適用於 MOSFET 和 GaNFET 且具有停用針腳和 8V UVLO 的 3.0kVrms、4A/6A 雙通道隔離式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
電源模組 (整合式電感器)

TPSM8632523-V 至 17-V 輸入電壓、3-A Eco 模式同步降壓模組

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV713P-Q1具啟用功能的車用 150-mA 低壓降電壓穩壓器

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低壓側驅動器

UCC27511具 5V UVLO、分離輸出和 13-ns Prop 延遲的 4-A/8-A 單通道閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280039C搭配 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 384-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

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熱敏電阻

TMP61採用 0402、0603/0805 及穿孔封裝的 1%、10-kΩ 線性熱敏電阻

產品規格表: PDF | HTML
UNKNOWN

TMS320F280037C搭配 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位元 MCU 120-MHz 256-KB 閃存記憶體、FPU、TMU

產品規格表: PDF | HTML
隔離式 ADC

AMC1306M05±50mV 輸入、精密電流感測強化型隔離調變器

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一般用途運算放大器

LMV797雙路、5-V、17-MHz、低雜訊 (5.8-nV/√Hz) 運算放大器

產品規格表: PDF
霍爾效應電流感測器

TMCS1133具有 AFR 和 ALERT 功能的 80ARMS、1MHz 霍爾效應電流感測器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3522R030具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 650-V 30-mΩ GaN FET

產品規格表: PDF | HTML
精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA2376雙路、精密、低雜訊、低靜態電流運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
串聯電壓參考

REF20333.3-V Vref、低漂移、低功耗、雙輸出 Vref 和 Vref/2 電壓參考

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開始開發

硬體開發

開發板

PFC23338EVM-107 — 具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 評估主機板

此評估主機板是一款氮化鎵 (GaN) 架構的 3.6kW、單相連續傳導模式 (CCM) 圖騰柱無橋接功率因數校正 (PFC) 轉換器,其以 M-CRPS 伺服器電源為目標。此設計包括準確度為 0.5% 的電表功能,並使用 AMCx306 做為電流感測裝置,因此不再需要外部電源量測 IC。此設計還提供了使用 TMCS1133 的替代成本最佳化電流感測選項。供應器的設計可支援 16ARMS 最大輸入電流及 3.6kW 峰值功率。功率級之後配備了一個小型升壓轉換器,有助於大幅縮減大型電容器的尺寸。此設計可搭配 TI GaN 半橋子卡(例如 (...)
EVM使用指南: PDF | HTML
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
PMP23338 具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 參考設計
子卡
LMG3650EVM-115 LMG3650R070 子卡
有庫存
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PFC23338EVM-107 具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 評估主機板

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設計工具與模擬

模擬型號

TIDMCM8 — PMP23338 PLECS Model

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發行日期: 2024/3/4
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* 測試報告 3.6kW Single-phase totem-pole bridgeless PFC reference design with e-meter functionality (Rev. B) PDF | HTML 2024/7/18
應用說明 Implementation of Single-Phase Off-Grid Inverter With Digital Control Using PLECS Simulation PDF | HTML 2024/4/15
技術文章 伺服器電源供應設計的五大趨勢 PDF | HTML Download English Version PDF | HTML 2024/3/20
類比設計期刊 Improve power density with a baby boost converter in a PFC circuit PDF | HTML 2022/6/9
類比設計期刊 How to reduce current spikes at AC zero-crossing for totem-pole PFC 2015/10/30

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LMG3422EVM-043 LMG3422R030 600-V 30-mΩ 半橋子板 LMG3522EVM-042 配備整合式驅動器子卡的 LMG3522R030-Q1 車用 650-V 30-mΩ GaN FET

參考設計

參考設計
PMP20306 具有輸入電壓感測功能的 200V 至 400V 輸入 (標稱值) 三路輸出偏壓電源參考設計

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