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設計與開發
參考設計

TIDA-010203

具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計

設計檔案

TIDA-010203

設計檔案

概覽

此參考設計為具有 F280049/F280025 控制卡和 LMG342x EVM 電路板的 4-kW CCM 圖騰柱 PFC。此設計示範穩固的 PFC 解決方案，透過將控制器接地置於 MOSFET 腳的中間，以避免隔離式電流感測。得益於非隔離，AC 電流感測可透過高速放大器 OPA607 實作，有助於實現可靠的過電流保護。在此設計中，效率、熱影像、AC 壓降、照明突波與 EMI CE 皆經過完整驗證。透過已完成的測試資料，此參考設計可展現具有 C2000 和 GaN 的圖騰柱 PFC 的成熟度，是高效率產品 PFC 級設計的良好研究平台。

特點
  • 最高功率：200-V 至 277-V 額定值時 4000-W
  • 峰值效率：>= 99.1%；功率因數：~0.999
  • 由非隔離式高速放大器操作電流感測
  • 具有 TI Gen2 子卡的單相 CCM 圖騰柱
  • 與 TMS320F28004x/F28002x 數位控制器相容
  • 包含 FSI 通訊埠
輸出電壓選項 TIDA-010203.1
Vin (最小值) (V) 200
Vin (最大值) (V) 277
Vout (Nom) (V) 400
Iout (最大) (A) 10
輸出功率 (W) 4000
隔離式/非隔離式 Non-Isolated
輸入類型 AC
拓撲結構 PFC- Boost
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設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

download 設計指南 — TIDA-010203
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TIDUEZ3B.PDF (1749 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

download Assembly drawing — TIDA-010203
TIDM859B.ZIP (379 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

download Bill of materials (BOM) — TIDA-010203
TIDM858E.ZIP (597 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

download CAD/CAE symbol — TIDA-010203
TIDM861D.ZIP (5031 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

download Gerber file — TIDA-010203
TIDCG06C.ZIP (1384 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

download PCB layout — TIDA-010203
TIDM860B.ZIP (2061 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

download Schematic — TIDA-010203
TIDM857B.ZIP (588 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

DC/DC 轉換器

TPS560430 — 4V 至 36V、0.6A 同步降壓 SIMPLE SWITCHER® 電源轉換器

產品規格表: PDF | HTML
即時數位電源 MCU

TMS320F280049 — 具 100-MHz、FPU、TMU、256-kb 快閃記憶體、CLA、PGA、SDFM 的 C2000™ 32 位元 MCU

產品規格表: PDF | HTML
一般用途運算放大器

LM358B — 操作溫度範圍為 -40°C 至 85°C 的雙路、36V、1.2MHz、3mV 補償電壓運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA607 — 適用於成本導向系統的低功耗、精密、50 MHz 補償不全 CMOS 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC23511 — 具有 8 和 12V UVLO 選項的 5.7kVrms 1.5A/2A 單通道光學相容絕緣式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
氮化鎵 (GaN) 功率級

LMG3422R030 — 具有整合式驅動器、防護和溫度報告功能的 600-V 30-mΩ GaN FET

產品規格表: PDF | HTML
比較器

TLV3502 — 4.5ns 軌至軌比較器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式閘極驅動器

UCC21222 — 具有停用針腳、可編程失效時間和 8V UVLO 的 3.0kVrms、4A/6A 雙通道隔離式閘極驅動器

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA2607 — 雙通道、低功耗精密 50-MHz 補償不全 CMOS 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
隔離式電源模組 (整合式變壓器)

UCC12050 — 500mW、高效率、5kVRMS 隔離式 DC/DC 轉換器

產品規格表: PDF | HTML
變壓器驅動器

SN6505B — 適用於隔離式電源供應器且具有緩啟動功能的低雜訊 1-A，420-kHz 變壓器驅動器

產品規格表: PDF | HTML
高速運算放大器 (GBW ≥ 50 MHz)

OPA2607-Q1 — 車用雙通道 50-MHz 補償不全的軌至軌輸出 CMOS 運算放大器

產品規格表: PDF | HTML
數位隔離器

ISO7763 — 穩健 EMC、六通道、3/3、強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML
分流電壓參考

TLV431B — 0.5% 準確度、低電壓、可調整精密度分流穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

子卡

LMG3422EVM-043 — LMG3422R030 600-V 30-mΩ half-bridge daughter card

此參考設計為具有 F280049/F280025 控制卡和 LMG342x EVM 電路板的 4-kW CCM 圖騰柱 PFC。此設計示範穩固的 PFC 解決方案，透過將控制器接地置於 MOSFET 腳的中間，以避免隔離式電流感測。得益於非隔離，AC 電流感測可透過高速放大器 OPA607 實作，有助於實現可靠的過電流保護。在此設計中，效率、熱影像、AC 壓降、照明突波與 EMI CE 皆經過完整驗證。透過已完成的測試資料，此參考設計可展現具有 C2000 和 GaN 的圖騰柱 PFC 的成熟度，是高效率產品 PFC 級設計的良好研究平台。
EVM使用指南: PDF | HTML
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
PMP23338 — 具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 參考設計 TIDA-010203 — 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計
開發板
LMG342X-BB-EVM — LMG342x 評估模組
有庫存
限制：
TI.com 上缺貨
TI.com 無法提供

LMG3422EVM-043 — LMG3422R030 600-V 30-mΩ half-bridge daughter card

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硬體開發
參考設計
PMP23338 — 具有智慧電表功能的 3.6kW 單相圖騰柱無橋接 PFC 參考設計 TIDA-010203 — 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計
開發板
LMG342X-BB-EVM — LMG342x 評估模組
子卡

TMDSCNCD280049C — F280049C evaluation module for C2000™ MCU controlCARD™

此參考設計為具有 F280049/F280025 控制卡和 LMG342x EVM 電路板的 4-kW CCM 圖騰柱 PFC。此設計示範穩固的 PFC 解決方案，透過將控制器接地置於 MOSFET 腳的中間，以避免隔離式電流感測。得益於非隔離，AC 電流感測可透過高速放大器 OPA607 實作，有助於實現可靠的過電流保護。在此設計中，效率、熱影像、AC 壓降、照明突波與 EMI CE 皆經過完整驗證。透過已完成的測試資料，此參考設計可展現具有 C2000 和 GaN 的圖騰柱 PFC 的成熟度，是高效率產品 PFC 級設計的良好研究平台。
EVM使用指南: PDF | HTML
支援產品和硬體

支援產品和硬體

硬體開發
參考設計
PMP21495 — 6.6 kW、雙向、雙有源電橋 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP21999 — 使用 PCB 繞組變壓器的 6.6 kW、雙向 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP23126 — 3-kW 全橋相移式轉換器搭配主動箝位參考設計，可提供 > 270-W/in3 的功率密度 PMP23249 — 650-V 30-mΩ GaN FET 子卡參考設計 PMP41006 — 由 C2000™ 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1-kW 參考設計 PMP41043 — 由 C2000 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1.6-kW 參考設計 TIDA-00915 — 適用於整合型驅動器的三相、1.25kW、200V AC 小型 GaN 逆變器參考設計 TIDA-010059 — 使用霍爾效應電流感測器之適用於 230-VAC 馬達驅動的相位電流感測參考設計 TIDA-010062 — 1-kW、80+ 鈦金，以及 GaN CCM 圖騰柱免橋接 PFC 和半橋接 LLC 搭配 LFU 參考設計 TIDA-010086 — 數位控制成本最佳化的 10 A 電池化成與測試參考設計 TIDA-010203 — 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計 TIDA-010210 — 以 GaN 為基礎的 11kW、雙向、三相 ANPC 參考設計 TIDA-010231 — 適合光電應用、適用於電弧偵測的類比前端參考設計 TIDM-02000 — 使用 C2000™ 即時 MCU 的尖峰電流模式控制相移式全橋參考設計 TIDM-02002 — 適用於 HEV/EV 車載充電器的雙向 CLLLC 共振雙主動橋式 (DAB) 參考設計 TIDM-02008 — 使用 C2000™ MCU 的雙向高密度 GaN CCM 圖騰柱 PFC TIDM-1007 — 高效率 GaN CCM 圖騰柱免橋接功率因數校正 (PFC) 參考設計 TIDM-1022 — 波谷切換升壓功率因數校正 (PFC) 參考設計
有庫存
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TI.com 上缺貨
TI.com 無法提供

TMDSCNCD280049C — F280049C evaluation module for C2000™ MCU controlCARD™

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參考設計
PMP21495 — 6.6 kW、雙向、雙有源電橋 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP21999 — 使用 PCB 繞組變壓器的 6.6 kW、雙向 CLLLC 共振轉換器參考設計 PMP23126 — 3-kW 全橋相移式轉換器搭配主動箝位參考設計，可提供 > 270-W/in3 的功率密度 PMP23249 — 650-V 30-mΩ GaN FET 子卡參考設計 PMP41006 — 由 C2000™ 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1-kW 參考設計 PMP41043 — 由 C2000 和 GaN 實現且具 CCM 圖騰柱 PFC 和電流模式 LLC 的 1.6-kW 參考設計 TIDA-00915 — 適用於整合型驅動器的三相、1.25kW、200V AC 小型 GaN 逆變器參考設計 TIDA-010059 — 使用霍爾效應電流感測器之適用於 230-VAC 馬達驅動的相位電流感測參考設計 TIDA-010062 — 1-kW、80+ 鈦金，以及 GaN CCM 圖騰柱免橋接 PFC 和半橋接 LLC 搭配 LFU 參考設計 TIDA-010086 — 數位控制成本最佳化的 10 A 電池化成與測試參考設計 TIDA-010203 — 具 C2000 和 GaN 的 4-kW 單相圖騰柱 PFC 參考設計 TIDA-010210 — 以 GaN 為基礎的 11kW、雙向、三相 ANPC 參考設計 TIDA-010231 — 適合光電應用、適用於電弧偵測的類比前端參考設計 TIDM-02000 — 使用 C2000™ 即時 MCU 的尖峰電流模式控制相移式全橋參考設計 TIDM-02002 — 適用於 HEV/EV 車載充電器的雙向 CLLLC 共振雙主動橋式 (DAB) 參考設計 TIDM-02008 — 使用 C2000™ MCU 的雙向高密度 GaN CCM 圖騰柱 PFC TIDM-1007 — 高效率 GaN CCM 圖騰柱免橋接功率因數校正 (PFC) 參考設計 TIDM-1022 — 波谷切換升壓功率因數校正 (PFC) 參考設計
適用 TI 的評估品項標準條款與條件。

技術文件

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= TI 所選的重要文件
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* 設計指南 4-kW, Single-Phase Totem Pole PFC Reference Design With C2000 and GaN (Rev. B) PDF | HTML 2023/4/19

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LMG3422EVM-043 — LMG3422R030 600-V 30-mΩ 半橋子板 TMDSCNCD280049C — 適用 C2000™ MCU controlCARD™ 的 F280049C 評估模組

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