ZHCUDD2 October   2025

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
      1. 1.1.1 通用 TI 高压评估用户安全指南
        1. 1.1.1.1 安全性和预防措施
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 GaN 功率级
      2. 2.2.2 电感器
      3. 2.2.3 控制器
      4. 2.2.4 冷却
        1. 2.2.4.1 散热器放置
        2. 2.2.4.2 过孔的放置
        3. 2.2.4.3 铜块
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 LMG3100R017
      2. 2.3.2 UCD3138A
      3. 2.3.3 TPSM365R6V5
      4. 2.3.4 TMP61
  9. 3硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 3.1 硬件要求
    2. 3.2 软件要求
    3. 3.3 测试设置
    4. 3.4 测试结果
  10. 4设计和文档支持
    1. 4.1 设计文件
      1. 4.1.1 原理图
      2. 4.1.2 BOM
      3. 4.1.3 PCB 布局建议
        1. 4.1.3.1 电源环路优化
        2. 4.1.3.2 流经输出功率接地端的返回电流
    2. 4.2 工具与软件
    3. 4.3 文档支持
    4. 4.4 支持资源
    5. 4.5 商标
  11. 5作者简介

2.2.2 电感器

为提供 2kW 的总功率，每个相位电感器必须耐受 42A 电流。电感器还必须耐受更高的饱和电流，具体取决于电感器电流纹波和降额。选择低直流电阻 (DCR) 电感器，以减小影响满载效率的传导损耗。电感器尺寸是另一个限制因素。四个电感器必须安装在 36.8mm 尺寸内，以在 58.4mm 尺寸内实现流畅的功率传输。

在产品目录中，具有这些额定值的最小单电感器仍会占用较大的电路板空间。为解决这个问题，设计采用了 TDK® 的 ERUC23-2R2K 耦合电感器。在耦合电感器中，两个相位共用磁芯的同一部分。两个相位之间会发生负磁耦合，从而消除纹波。这带来了另一个优势，即多相结构可在输出端消除纹波。

如需获得更高的功率和更高的峰值功率传输饱和额定值，应选择电感值更低且 DCR 更小的电感器。如需降低 GaN 中的纹波和开关损耗，可能需要提高开关频率。

耦合电感器设计具有以下优势：

  • 降低电流纹波：相位之间的磁耦合能够显著消除纹波电流，从而降低整个电路中的电流纹波。
  • 提高效率：纹波电流降低将减少 GaN FET、电感器和 PCB 布线中的 IRMS 损耗，因此有助于整体提高转换器效率。
  • 加快瞬态响应：相同纹波下可采用更低的电感，这意味着耦合电感器设计能够更快地响应负载变化，通常可减少对大型输出电容器的需求。
  • 节省空间和缩小尺寸：在电流额定值不变的情况下，使用单个磁芯实现多个绕组意味着缩小电路板面积，还意味着可能缩小磁性元件尺寸。