TIDA-010203

具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計

TIDA-010203

設計檔案

概覽

此參考設計為具有 F280049/F280025 控制卡和 LMG342x EVM 電路板的 4-kW CCM 圖騰柱 PFC。此設計示範穩固的 PFC 解決方案,透過將控制器接地置於 MOSFET 腳的中間,以避免隔離式電流感測。得益於非隔離,AC 電流感測可透過高速放大器 OPA607 實作,有助於實現可靠的過電流保護。在此設計中,效率、熱影像、AC 壓降、照明突波與 EMI CE 皆經過完整驗證。透過已完成的測試資料,此參考設計可展現具有 C2000 和 GaN 的圖騰柱 PFC 的成熟度,是高效率產品 PFC 級設計的良好研究平台。

特點
  • 最高功率:200-V 至 277-V 額定值時 4000-W
  • 峰值效率:>= 99.1%;功率因數:~0.999
  • 由非隔離式高速放大器操作電流感測
  • 具有 TI Gen2 子卡的單相 CCM 圖騰柱
  • 與 TMS320F28004x/F28002x 數位控制器相容
  • 包含 FSI 通訊埠
輸出電壓選項 TIDA-010203.1
Vin (最小值) (V) 200
Vin (最大值) (V) 277
Vout (Nom) (V) 400
Iout (最大) (A) 10
輸出功率 (W) 4000
隔離式/非隔離式 Non-Isolated
輸入類型 AC
拓撲結構 PFC- Boost
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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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TIDUEZ3B.PDF (1749 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDM859B.ZIP (379 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDM858E.ZIP (597 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDM861D.ZIP (5031 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCG06C.ZIP (1384 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDM860B.ZIP (2061 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDM857B.ZIP (588 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。

AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

TPS5604304V 至 36V、0.6A 同步降壓 SIMPLE SWITCHER® 電源轉換器

產品規格表: PDF | HTML
C2000 即時微控制器

TMS320F280049具 100-MHz、FPU、TMU、256-kb 快閃記憶體、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位元 MCU

產品規格表: PDF | HTML
一般用途運算放大器

LM358B操作溫度範圍為 -40°C 至 85°C 的雙路、36V、1.2MHz、3mV 補償電壓運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA607適用於成本導向系統的低功耗、精密、50 MHz 補償不全 CMOS 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC23511具有 8 和 12V UVLO 選項的 5.7kVrms 1.5A/2A 單通道光學相容絕緣式閘極驅動器

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

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比較器

TLV35024.5ns 軌至軌比較器

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隔離式閘極驅動器

UCC21222具有停用針腳、可編程失效時間和 8V UVLO 的 3.0kVrms、4A/6A 雙通道隔離式閘極驅動器

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高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA2607雙通道、低功耗精密 50-MHz 補償不全 CMOS 運算放大器

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隔離式電源模組 (整合式變壓器)

UCC12050500-mW、高效率、5-kVRMS 隔離式 DC/DC 轉換器

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變壓器驅動器

SN6505B適用於隔離式電源供應器且具有緩啟動功能的低雜訊 1-A,420-kHz 變壓器驅動器

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高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA2607-Q1車用雙通道 50-MHz 補償不全的軌至軌輸出 CMOS 運算放大器

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數位隔離器

ISO7763穩健 EMC、六通道、3/3、強化型數位隔離器

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分流電壓參考

TLV431B0.5% 準確度、低電壓、可調整精密度分流穩壓器

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技術文件

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* 設計指南 4-kW, Single-Phase Totem Pole PFC Reference Design With C2000 and GaN (Rev. B) PDF | HTML 2023/4/19

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