PMP40690

采用 C2000™ MCU 和 GaN 的 4kW 交错式 CCM 图腾柱无桥 PFC 参考设计

PMP40690

设计文件

概述

此参考设计是一款 4kW 交错式 CCM 图腾柱 (TTPL) 无桥 PFC 参考设计,采用了 64 引脚 C2000™ 微控制器、LM3410 氮化镓器件和 TMCS1100 霍尔传感器。它基于使用 C2000™ MCU 的 TIDM-02008 双向交互式 CCM TTPL 无桥 PFC 参考设计,并将整个 PCB 的尺寸降至 145mm x 105mm x 35mm。氮化镓 (GaN) 器件用于功率级,可实现 98.73% 的峰值效率。该设计包含切相、自适应死区时间和输入电容补偿等高级功能,可提高负载范围内的 PF 和效率,并利用非线性电压环路降低负载瞬态下的电压过冲和下冲。

特性
  • 设计尺寸小
  • 98.73% 的峰值效率
  • 满载条件下功率因数大于 0.995,电流 THD 小于 3%
  • 在软件中实现高级功能
输出电压选项 PMP40690.1
Vin (Min) (V) 100
Vin (Max) (V) 240
Vout (Nom) (V) 400
Iout (Max) (A) 10
Output Power (W) 4000
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type AC
Topology PFC- Multiphase

我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDT214.PDF (6421 K)

参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

TIDM770.ZIP (720 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDM771.ZIP (327 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDM772.ZIP (432 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDM774.ZIP (3876 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCFY8.ZIP (5577 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDM773.ZIP (2496 K)

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。

氮化镓 (GaN) IC

LMG3410R050具有集成驱动器和保护功能的 600V 50mΩ GaN

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256kB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU

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C2000 实时微控制器

TMS320F280049-Q1具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD2E001适用于 USB 2.0 且具有 1nA 最大泄漏电流和 VCC 引脚的双路 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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ESD 和浪涌保护 IC

TPD4E001-Q1适用于 USB 2.0 且具有 VCC 引脚的汽车类四路 1.5pF、5.5V、±8kV ESD 保护二极管

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与门

SN74AHC1G08单路 2 输入、2V 至 5.5V 与门

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串联电压基准

REF19333.3V Vref、双输出 Vref 和 Vref/2 电压基准

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半桥驱动器

UCC277144-A、600V 半桥栅极驱动器

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变压器驱动器

SN6505B适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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同相缓冲器和驱动器

SN74ALVC244具有三态输出的 8 通道、1.65V 至 3.6V 缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G07具有漏极开路输出的 2 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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并联电压基准

LM4040固定和电压、45µA、精密微功耗并联电压基准

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数字隔离器

ISO7720EMC 性能优异的双通道、2/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7721EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7740EMC 性能优异的四通道、4/0、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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监控器和复位 IC

TPS3702用于过压和欠压监测的高精度窗口电压检测器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2376双路、精密、低噪声、低静态电流运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV713P-Q1具有使能功能的汽车类 150mA、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS730具有使能功能的 200mA、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS736具有反向电流保护和使能功能的 400mA、高精度、超低压降稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS62160-Q1采用 2x2SON 封装的 3V-17V 1A 汽车类降压转换器

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霍尔效应电流传感器

TMCS1100具有外部基准的精密隔离电流传感器

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 测试报告 Single-Event Effects Test Report of the SMV512K32-SP 2020年 12月 22日
白皮书 Achieve Power-Dense and Efficient Digital Power Systems by Combining TI GaN FETK 2021年 3月 18日
白皮书 Achieve Power-Dense and Efficient Digital Power Systems by Combining TI GaN FETN 2021年 3月 18日
白皮书 通过结合 TI GaN FET 实现功率密集和高效的数字电源系统 下载英文版本 2021年 1月 5日

相关设计资源

软件开发

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参考设计

参考设计
TIDM-02008 Bidirectional high density GaN CCM totem pole PFC using C2000™ MCU

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