TIDA-010062
1kW、80 Plus Titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC 参考设计
TIDA-010062
概述
此参考设计是一种数字控制的紧凑型 1kW 交流/直流电源设计，适用于服务器电源单元 (PSU) 和通信电源整流器应用。 该高效设计支持两个主要功率级，包括一个前端连续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 功率级。PFC 功率级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET，可在较宽的负载范围内实现高效率，并且符合 80 plus titanium 要求。该设计还支持半桥 LLC 隔离式直流/直流级，以便在 1kW 功率下获得 +12V 直流输出。 两个控制卡使用 C2000™ Piccolo™ 微控制器来控制两个功率级。
特性
- 80 Plus Titanium 效率，在 20%-100% 负载下 η=>95%
- 基于 CCM GaN 的图腾柱无桥 PFC 功率级，峰值效率大于 99%，通过具有集成式驱动器的 LMG341x GaN FET 实现
- 峰值效率大于 98% 的半桥 Si MOSFET LLC 级
- 快速负载瞬变，在 2.5A/us 压摆率下 Vo 的变化范围为 300mV 之内
- 低 iTHD，10% 负载下 <10%，20% 负载下 <5%，>50% 负载下 <2%
- 功率密度为 41W/in3（尺寸为 38mm x 66mm x 160mm）
- 基于快速串行接口 (FSI) 的 PFC/直流/直流通信
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
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产品
在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。
C2000 实时微控制器
TMS320F280025C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、CLB 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280041 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280041-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280041C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128kB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280041C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、128KB 闪存、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280045 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表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
数据表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
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280049C — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256kB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位 MCU
数据表C2000 实时微控制器
TMS320F280049C-Q1 — 具有 100MHz 频率、FPU、TMU、256KB 闪存、CLA、InstaSPIN-FOC、CLB、PGA、SDFM 的汽车类 C2000™ 32 位 MCU
数据表N 沟道 MOSFET
CSD18510Q5B — 采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、0.96mΩ、40V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET
数据表线性和低压降 (LDO) 稳压器
TLV713P — 具有主动输出放电和使能功能的 150mA、低压降无电容稳压器
数据表降压转换器（集成开关）
TPS560430 — 具有高效睡眠模式的 SIMPLE SWITCHER® 36V 600mA 降压稳压器
数据表隔离式栅极驱动器
UCC21540 — 具有双输入、DT 引脚和 8V UVLO、采用 DW 或 DWK 封装的 5.7kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器
数据表技术文档
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| 类型 | 标题 | 下载最新的英文版本 | 日期 | |
|---|---|---|---|---|
| * | 设计指南 | 1kW、80 Plus Titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC (Rev. C) | 2021年 4月 27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 | |
| 设计指南 | 1kW、80 Plus 钛、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 参考设计 (Rev. B) | 下载最新的英文版本 (Rev.C) | 2019年 11月 6日 |