PMP20873

效率高達 99% 且基於 GaN 的 1kW CCM 圖騰柱功率因數校正 (PFC) 轉換器參考設計

PMP20873

設計檔案

概覽

連續導通模式 (CCM) 圖騰柱功率因數校正 (PFC) 是一款簡單但有效率的電源轉換器。  若要達到 99% 效率,必須考量許多設計細節。  PMP20873 參考設計採用 TI 的 600VGaN 功率級 LMG3410,以及 TI 的 UCD3138 數位控制器。  設計概覽提供關於 CCM 圖騰柱拓撲結構運作的更多細節,說明電路的詳細設計考量,以及磁性元件與韌體控制的設計考量。此轉換器設計的運作頻率為 100KHz。在 AC 線路交越時採用緩啟動可將電流突波最小化,並降低 THD。  PFC 韌體會即時量測 AC 電流與 PFC 輸出電壓,並預測切換節點完成完整擺幅所需的失效時間。適應性失效時間控制可有效減少切換損耗與 GaN FET 本體二極體的導通損耗。提供 GUI 以支援參數設定並控制迴路調整。

特點
  • 1kW 輸出,在 100kHz 與 230V 下效率達 99%(若於 115V 長時間運作,功率將降額至 600W)
  • TI 的 LMG3410 GaN 功率級整合驅動器,確保電路可靠性並簡化設計
  • 具備可調整切換節點 dv/dt 設定的 OCP、OTP 與 OVP 功能
  • 完整數位控制功能
  • 適應性失效時間控制與低 AC 交越電流失真
  • 提供 GUI 介面,可進行 PFC 參數設定並控制迴路調整
輸出電壓選項 PMP20873.1
Vin (最小值) (V) 108
Vin (最大值) (V) 305
Vout (Nom) (V) 385
Iout (最大) (A) 2.6
輸出功率 (W) 1001
隔離式/非隔離式 Non-Isolated
輸入類型 AC
拓撲結構 Boost- CCM
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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TIDUDA5.PDF (2312 KB)

參考設計的測試結果,包括效率圖、測試先決條件等

TIDRRD3.PDF (316 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRRD4.PDF (30 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRRD2.PDF (95 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRRD1B.PDF (114 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRRD7.ZIP (2857 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDRRD8.ZIP (165 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCDJ2.ZIP (2986 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDCDJ3.ZIP (1096 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRRD5.PDF (2523 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRRD6.PDF (126 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRRC9.PDF (452 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

TIDRRD0.PDF (62 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。

氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3411R070具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600-V 70-mΩ GaN

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3410R070具有整合式驅動器和防護的 600V 70mΩ GaN

產品規格表: PDF | HTML
半橋式驅動器

UCC277144-A、600-V 半橋閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 控制器 (外部 FET)

UCD3138高度整合的數位控制器,適用具 3 個回饋迴路和 8 個 DPWM 輸出的隔離電源

產品規格表: PDF | HTML
半導體

LP2986具可調式或固定電壓配置的 200mA、16V 低壓降穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7831最高隔離額定值、三通道、2/1、強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML
類比與精密開關與多工器

SN74LVC1G31575-V、2:1 (SPDT)、1 通道通用型類比開關

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS62153以 3x3 QFN 封裝呈現的 3–17V 1A 降壓轉換器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3411R050具有整合驅動器和逐週期過電流保護功能的 600V 50mΩ GaN

產品規格表: PDF | HTML
AC/DC 和 DC/DC 控制器 (外部 FET)

UCC28740具有二次側調節 (SSR) 的定電壓、定電流 (CVCC) 返馳控制器

產品規格表: PDF | HTML
分流電壓參考

TLV431A1% 準確度、低電壓、可調整精密度分流穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

技術文件

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* 測試報告 PMP20873 Test Results 2017/6/12
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