TIDA-010203

采用 C2000 和 GaN 的 4kW 单相图腾柱 PFC 参考设计

TIDA-010203

设计文件

概述

此参考设计是一款 4kW CCM 图腾柱 PFC,采用 F280049/F280025 控制卡和 LMG342x EVM 电路板。此设计展示了一个强大的 PFC 解决方案,它通过将控制器接地置于 MOSFET 桥臂的中间来避免隔离式电流感应。得益于非隔离特性,可以通过高速放大器 OPA607 来实现交流电流感应,从而帮助实现可靠的过电流保护。在此设计中,效率、热感图像、交流压降、雷电浪涌和 EMI CE 均进行了充分的验证。该参考设计具有完整的测试数据,显示了图腾柱 PFC 通过 C2000 和 GaN 具有更高的成熟度,并且是高效产品 PFC 级设计的良好研究平台。

特性
  • 最大功率:4000W(200V 至 277V 标称电压)
  • 峰值效率:>= 99.1%;功率因数:~0.999
  • 通过非隔离式高速放大器进行电流感应
  • 采用 TI Gen2 子卡的单相 CCM 图腾柱
  • 与 TMS320F28004x/F28002x 数字控制器兼容
  • 包含 FSI 通信端口
输出电压选项 TIDA-010203.1
Vin (Min) (V) 200
Vin (Max) (V) 277
Vout (Nom) (V) 400
Iout (Max) (A) 10
Output Power (W) 4000
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type AC
Topology PFC- Boost
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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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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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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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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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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

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

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

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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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并联电压基准

TLV431B精度为 0.5% 的低电压可调节精密并联稳压器

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数字隔离器

ISO7763EMC 性能优异的六通道、3/3、增强型数字隔离器

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比较器

TLV35024.5ns 轨到轨比较器

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氮化镓 (GaN) IC

LMG3422R030具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 600V 30mΩ GaN FET

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通用运算放大器

LM358B工作温度范围为 -40°C 至 85°C 的双路、36V、1.2MHz、3mV 失调电压运算放大器

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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

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隔离式 DC/DC 转换器

UCC12050500mW、高效 5kVrms 隔离式直流/直流转换器

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隔离式栅极驱动器

UCC21222具有禁用引脚、可编程死区时间和 8V UVLO 的 3.0kVrms 4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

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隔离式栅极驱动器

UCC23511具有 8 和 12V UVLO 选项的 5.7kVrms 1.5A/2A 单通道光兼容隔离式栅极驱动器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA2607双通道、低功耗、精密、50MHz 解补偿 CMOS 运算放大器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA2607-Q1汽车类双通道 50MHz 解补偿轨到轨输出 CMOS 运算放大器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA607适用于成本敏感型系统的低功耗、精密、50MHz 解补偿 CMOS 运算放大器

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
设计指南 采用 C2000 和 GaN 的 4kW 单相图腾柱 PFC 参考设计 (Rev. B) PDF | HTML 英语版 (Rev.B) PDF | HTML 2023年 5月 11日

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