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

PMP20873

设计文件

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
Vin (Min) (V) 108
Vin (Max) (V) 305
Vout (Nom) (V) 385
Iout (Max) (A) 2.6
Output Power (W) 1001
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type AC
Topology Boost- CCM
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设计文件和产品

设计文件

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参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

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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

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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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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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元件放置方式设计布局的详细原理图

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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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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

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交流/直流和直流/直流控制器(外部 FET)

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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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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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模拟开关和多路复用器

SN74LVC1G31575V、2:1 (SPDT)、单通道通用模拟开关

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氮化镓 (GaN) 功率级

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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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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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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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技术文档

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* 测试报告 PMP20873 Test Results 2017年 6月 12日
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