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设计与开发
参考设计

PMP20873

效率高达 99% 且基于 GaN 的 1kW CCM 图腾柱功率因数校正 (PFC) 转换器参考设计

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PMP20873

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概述

连续导通模式 (CCM) 图腾柱功率因数校正 (PFC) 是一款简单高效的电源转换器。  为了实现 99% 的效率，需要考虑许多设计细节。  PMP20873 参考设计采用 TI 的 600V GaN 功率级，LMG3410 和 TI 的 UCD3138 数字控制器。  设计概述详细介绍了连续导通模式 (CCM) 图腾柱拓扑的工作原理，给出了电路的详细设计考虑考量因素，并提供了磁性元件和固件控制方面的设计考虑因素。此转换器设计的工作频率为 100KHz。在交流线路过零处软启动可最大限度地减小电流尖峰并降低 THD。  PFC 固件实时测量交流电流和 PFC 输出电压，并预测开关节点完成全摆幅所需的死区时间。自适应死区时间控制可有效地将开关损耗和 GaN FET 体二极管导通损耗降至最低。可使用 GUI 设置参数和调优控制环路。

特性
  • 功率为 1kW，在 100kHz 和 230V 下效率高达 99%（在 115V 下长时间运行时功率降额至 600W）
  • TI LMG3410 GaN 功率级集成了驱动器，可确保电路可靠性并简化设计
  • 具有可调开关节点 dv/dt 设置的 OCP、OTP 和 OVP
  • 全数字控制
  • 自适应死区时间控制和低交流过零电流失真
  • 可使用 GUI 设置 PFC 参数和调优控制环路
输出电压选项 PMP20873.1
输入电压（最小值）(V) 108
输入电压（最大值）(V) 305
输出电压（标称值）(V) 385
Iout（最大值）(A) 2.6
输出功率 (W) 1001
隔离/非隔离 Non-Isolated
输入类型 AC
拓扑 Boost- CCM
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设计文件和产品

设计文件

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TIDUDA5.PDF (2312 KB)

参考设计的测试结果，包括效率图、测试必要条件等

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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TIDRRD4.PDF (30 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

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TIDRRD2.PDF (95 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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TIDRRD1B.PDF (114 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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TIDCDJ2.ZIP (2986 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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TIDCDJ3.ZIP (1096 KB)

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TIDRRD5.PDF (2523 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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TIDRRD6.PDF (126 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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设计布局和元件的详细原理图

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设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3411R070 — 具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 70mΩ GaN

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3410R070 — 具有集成驱动器和保护功能的 600V 70mΩ GaN

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半桥驱动器

UCC27714 — 4-A、600V 半桥栅极驱动器

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交流/直流控制器

UCD3138 — 适用于隔离式电源的高集成度数字控制器，具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2986 — 具有可调节或固定电压配置的 200mA、16V 低压降稳压器

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数字隔离器

ISO7831 — 高隔离额定值、三通道、2/1、增强型数字隔离器

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模拟和精密开关和多路复用器

SN74LVC1G3157 — 5V, 2:1 (SPDT), 1-channel, analog switch

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DC/DC converters

TPS62153 — 采用 3x3 QFN 封装的 3–17V 1A 降压转换器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3411R050 — 具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 50mΩ GaN

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交流/直流控制器

UCC28740 — 具有次级侧调节 (SSR) 功能的恒压、恒流 (CVCC) 反激控制器

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并联电压基准

TLV431A — 精度为 1% 的低电压可调节精密并联稳压器

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支持的产品和硬件

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评估板
LMG34XX-BB-EVM — 适用于 LMG341x 系列的 LMG34xx GaN 系统级评估主板
有库存
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TI.com 上无现货

LMG3410-HB-EVM — LMG3410R070 600V 70mΩ GaN 半桥子卡

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评估板
LMG34XX-BB-EVM — 适用于 LMG341x 系列的 LMG34xx GaN 系统级评估主板
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* 测试报告 PMP20873 Test Results 2017-6-12
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