2kW, 48V to 400V, >93% Efficiency, Isolated Bidirectional DC-DC Converter Reference Design for UPS

(正在供货) TIDA-00951

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The 2-kW isolated bidirectional DC-DC converter reference design (TIDA-00951) is capable of power transfer between a 400-V DC-BUS and a 12-14 cell lithium battery pack for use in UPS, battery backup and power storage applications. This reference design works as active clamped boost converter with ZVS in the backup mode, transferring power from the 48V battery to the 400V DC-BUS. Operating as a voltage fed full-bridge battery charger, this reference design enables you to achieve >93% efficiency when charging a 48V battery from the 400V DC BUS. This reference design also has built-in protection for DC BUS and battery overcurrent as well as overvoltage protection.

特性
  • Digitally controlled isolated bidirectional DC/DC converter
  • Operates as active clamp full bridge boost converter with ZCS turn on along with ZVS at high load for the low-voltage FET and ZVS for high-voltage switches
  • Wide operating range from 36- to 60-V battery and 300- to 400-V DC bus
  • Cost optimized design using 100-V FET on low-voltage side, eliminates need for paralleling multiple FETs up to 2kW
  • Fast mode transfer from battery charging to back-up mode in less than 100uS
  • Uses the TMS320F28033 digital controller present on the TIDA-01281 reference design for controlling the working
  • High side current sensing for monitoring the battery current based on the INA240 on-board the TIDA-01141 reference design
  • Uses the reinforced isolated gate-driver UCC21520 present in the TIDA-01159 design for driving the high voltage full-bridge

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TI 器件 (14)

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器件型号 名称 产品系列 样片或购买 设计套件与评估模块
AMC1301  200 kHz、全差动隔离放大器  特殊功能放大器  样片或购买 查看设计套件与评估模块
CSD19536KCS  100V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET,CSD19536KCS  功率 MOSFET  样片或购买 不可用
INA240  电压输出、高/低侧测量、双向零漂移系列  电流感应放大器  样片或购买 查看设计套件与评估模块
LM4041A12  1.2V 精密微功耗并联电压参考,0.1% 精确度  电压基准  样片或购买 不可用
OPA376  低噪声、低 IQ 精密运算放大器  运算放大器(Op Amps)  样片或购买 查看设计套件与评估模块
SN6505B  SN6505x 用于隔离电源的低噪声 1A 变压器驱动器  隔离  样片或购买 查看设计套件与评估模块
SN74LVC126A  具有三态输出的四路总线缓冲器闸  缓冲器/驱动器/收发器  样片或购买 不可用
TLV1117  单输出 LDO、800mA、固定和可调节电压、内部电流限制、过热保护  线性稳压器 (LDO)  样片或购买 查看设计套件与评估模块
TMP300  电阻可编程跳变点、工作电压高达 18V 的 ±2°C 温度开关和模拟输出传感器  温度传感器和控制IC  样片或购买 不可用
TMS320F28033  Piccolo 微处理器  实时控制  样片或购买 查看设计套件与评估模块
TPS62160  采用 2x2 QFN 封装的 3-17V 1A 降压转换器  降压型器件  样片或购买 查看设计套件与评估模块
UCC21520  4A/6A、5.7 kVrms 双通道隔离式栅极驱动器  隔离  样片或购买 查看设计套件与评估模块
UCC27211A  120-V Boot, 4-A Peak, High Frequency High-Side and Low-Side Driver   MOSFET 和 IGBT 栅极驱动器  样片或购买 不可用
UCC27517A  具有 5V 负输入电压处理能力的 4A/4A 单通道高速低侧栅极驱动器  MOSFET 和 IGBT 栅极驱动器  样片或购买 不可用

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用户指南 (1)
标题 摘要 类型 大小 (KB) 日期 查看次数 TI 推荐 下载最新英文版本
PDF 3617 2017年 6月 2日 7,045
设计文件 (6)
标题 摘要 类型 大小 (KB) 日期 查看次数 下载最新英文版本
ZIP 1995 2017年 6月 2日 322
ZIP 6563 2017年 6月 2日 643
PDF 1699 2017年 6月 2日 696
PDF 226 2017年 6月 2日 496
PDF 112 2017年 6月 2日 832
PDF 676 2017年 6月 2日 3,616

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