数字电源

设计时采用任意电源拓扑,超越性能标准,同时减少开发资源投入,从而满足电源规格要求。

可满足您电源设计需求的灵活性、高效率和集成

数字电源是一种控制电源的方法,其中主控制环路通常以数字方式进行(电流和电压)调节。这通过软件为功能安全合规型器件的系统实施提供了灵活性,涵盖监控、通信、监督和安全层面。数字电源是电动汽车、光伏逆变器、能源基础设施、服务器和电信电源设计的核心。这些应用需要先进的控制方法和复杂的拓扑,如多相转换器图腾柱 PFC双向直流/直流转换器

为何选择我们的数字电源控制器?

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全面的模拟集成

借助专用电源外设、反馈和高分辨率 PWM 控制,可提高工作频率和减小元件尺寸,从而实现更快的控制环路和更高的功率密度。

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灵活的电源拓扑

借助高分辨率相位、周期和占空比控制,无论采用何种拓扑结构,均可实现精密的波形控制。我们的控制器可针对 PFC、交流/直流和隔离式直流/直流电源进行轻松编程。

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易于使用

使用我们的 Fusion Digital Power™ GUI 和 Fusion Express API 加快开发速度,并利用 Code Composer Studio™ 软件进行专有代码开发、代码调试和刷写。

按类别浏览产品

UCD3138x 数字电源控制器

集成硬件控制环路,可简化固件开发,并支持多种拓扑。利用我们具有 32kB 至 128kB 闪存存储器选项的软件可编程控制器。

C2000™ 实时微控制器

无论是简单还是高级的电源拓扑,乃至诸如网络安全等功能集成,我们的灵活软件平台均可提供高达 1.5MB 的闪存存储器、800MIPS 和 DSP 处理能力。

AM26x 实时微控制器

AM26x 适用于工业和汽车领域,利用 C2000™ 实时 MCU 的 ADC 和 PWM 单元,提供单核到多核 ARM R5F 内核,并支持多协议通信。

选择数字电源器件

数字电源参考设计

电力输送

机架和服务器电源

参考设计
4 开关降压/升压双向 DC/DC 转换器参考设计

此直流/直流电源转换器参考设计展示一种用于实现备用电池应用的新方法。在正常运行期间,转换器用作电池充电器,使用与锂离子电池兼容的 CC-CV 充分充电算法。当失去直流母线电源时,转换器会立即切换到备用电源,以便为系统无缝供电。当直流母线电源恢复之后,转换器会自动切换回电池充电模式。电池电压可能会高于或低于直流母线电压。根据直流母线电压和电池电压,转换器会用作同步降压转换器或同步升压转换器,在这种情况下只会在两个开关之间切换,因此减少了开关损耗,实现了更高的效率。只有当直流母线电压和电池电压彼此接近时,转换器才会用作降压/升压转换器。

参考设计
交错和多相反相降压/升压转换器参考设计

此参考设计使用 UCD3138064A 作为数字控制器来控制反相降压/升压,并支持两相峰值电流模式控制。此设计采用软开关技术来提高电源效率。输入电压范围为 -62V 至 -36V。输出电压范围可在 28V 至 52V 之间调节。默认输出电压为 48V,最大电流为 14A。

参考设计
用于电池充电应用的非隔离式双向转换器参考设计

TIDA-00653 是非隔离式 48V 至 12V 双向转换器参考设计,适用于 UCD3138 数字电源控制器支持的 48V 电池应用。该设计非常灵活,能够以 ZVS 转换模式拓扑工作以优化轻负载效率,也能够以硬开关拓扑工作以实现简单的系统设计。该双向转换器具有自动换相、轻载偏移和自适应死区时间优化功能,可实现超过 96% 的复合效率增益。由于效率显著提升,因此热损耗得以降低,在汽车应用中无需使用风冷或液冷。此外,使用 UCD3138 高控制频率控制器和基于硬件的状态机,可以实现小尺寸设计,并且可以释放系统 CPU 以用于电池管理等其他功能。

参考设计
具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
此参考设计是基于 GaN 的 3kW 相移全桥 (PSFB),旨在实现最大的功率密度。该设计具有一个有源钳位,可尽可能地减小次级同步整流器 MOSFET 的电压应力,以使用具有更好品质因数 (FoM) 的额定电压较低的 MOSFET。PMP23126 在初级侧使用我们的 30mΩ GaN,在次级侧使用硅 MOSFET。与 Si MOSFET 相比,LMG3522 顶部冷却 GaN 集成了驱动器和保护功能,可在更宽的工作范围内保持 ZVS,从而实现更高的效率。PSFB 以 100kHz 的频率运行,可实现 97.74% 的峰值效率。
参考设计
使用 GaN 和 C2000™ MCU 器件的 3kW 两相交错式半桥 LLC 参考设计

该参考设计是使用 LMG3422 和 F280039C 器件的 3kW、两相交错式半桥电感器-电感器-电容器 (LLC)。该设计可实现 98.1% 的峰值效率和 313W/in³ 功率密度,可用作通用冗余电源 (CRPS) 服务器电源的输出级,用于评估两个并联 LLC 级的控制方法,例如交错和电流平衡。

参考设计
使用 C2000™ 实时微控制器的 1kW、12V HHC LLC 参考设计
此参考设计是一款使用 F280039C 微控制器的 1kW、400V 至 12V 半桥谐振直流/直流平台,用于评估混合迟滞控制 (HHC) 的负载瞬态性能。HHC 是一种整合了直接频率控制 (DFC) 和电荷控制的控制方法,通过添加频率补偿斜坡来控制电荷。借助额外的内部环路,HHC 可以提高电感器-电感器-电容器 (LLC) 级的负载瞬态响应性能。
参考设计
具有电子计量功能的 3.6kW 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计
此参考设计是一款基于氮化镓 (GaN) 的 3.6kW 单相持续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 转换器,面向 M-CRPS 电源。此设计包含精度为 0.5% 的电子计量功能,无需使用外部电源计量 IC。该电源旨在支持 16A RMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。此功率级之后是一个小型升压转换器,这有助于显著缩小大容量电容器的尺寸。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装,具有集成驱动器和保护功能,可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。F28003x C2000™ (...)
参考设计
变频、ZVS、5kW、基于 GaN 的两相图腾柱 PFC 参考设计
该参考设计为高密度高效 5kW 图腾柱功率因数校正 (PFC) 设计。设计采用两相图腾柱 PFC,能在可变频率和零电压开关 (ZVS) 条件下运行。控制器采用新拓扑和改进型三角电流模式 (iTCM),能够减小尺寸并提高效率。设计方案为在 TMS320F280049C 微控制器内使用高性能处理内核,可在广泛的工作范围内保证效率。PFC 的运行频率范围为 100kHz 至 800kHz。峰值系统效率为 99%,该数值在 120W/in3 开放式框架功率密度下实现。
参考设计
具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计

该参考设计演示了一种使用 C2000 F28003x 和 F28004x 微控制器控制连续导通模式图腾柱功率因数校正转换器 (PFC) 的方法。此 PFC 还可以在并网(电流控制)模式下用作逆变器。该转换器旨在支持 16ARMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装,具有集成驱动器和保护功能,可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。基于 F28004x 或 F28002x 的 C2000 (...)

参考设计
1kW、80+ Titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC(具有 LFU)参考设计
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) 和电信整流器应用。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 级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET,可在宽负载范围内实现高效率,并且符合 80 Plus Titanium 要求。该参考设计还支持 LMG3422 GaN FET 半桥电感器-电感器-电容器 (LLC) 隔离式直流/直流级,以便在 1kW 功率下实现 +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。
参考设计
1500W 交流开关无桥式 PFC 参考设计
此参考设计是一款交流开关无桥功率因数校正 (PFC) 功率级,在连续导通模式 (CCM) 下运行。它采用通用交流输入电压(90VAC 至 264VAC),提供 390V、1000W 的低压线路输出和 1500W 的高压线路输出。该设计采用 UCD3138 数字控制器和 UCC21220 隔离式栅极驱动器,在 115VAC 输入下可实现 97.1% 的峰值效率,在 230VAC 输入下可实现 98.3% 的峰值效率。其总谐波失真 (THD) 在 115VAC、1000W 下低于 1.2%,在 230VAC、1500W 下低于 2%。处于满负载时,115VAC 和 230VAC (...)
参考设计
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
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 (...)
参考设计
具有高电压 GaN FET 的高效率和高功率密度 1kW 谐振转换器参考设计

PMP20978 参考设计是一种高效率、高功率密度和轻量化的谐振转换器参考设计。此设计将 390V 输入转换为 48V/1kW 输出。PMP20978 功率级具有超过 140W/in^3 的功率密度。整板重量不到 230g。在稳态、950kHz 固定开关频率下,可达到 97.6% 的峰值效率。 

参考设计
适用于电信和服务器 PSU、配备电表且效率高达 97.5% 的 1kW 紧凑型数字 PFC 前端参考设计

TIDA-00707 是 1kW 紧凑型 (100mmX80mm) 功率因数转换器 (PFC),专为电信、服务器和工业电源而设计。该参考设计是连续导通模式升压转换器,使用所有保护均内置的 UCD3138A 数字电源控制器加以实现。其硬件设计经测试符合传导发射、浪涌和 EFT(按照 EN55014)要求。

该参考设计提供可立即使用的前端 PFC 平台,以满足各种电源要求(高达 1kW),能够提高总体系统性能、降低总线电容、降低 RMS 电流并增强前端保护。该参考设计满足严格的电流 THD 和功率因数标准,并且可防止受到输出过流、过压和欠压情况的影响。

电信电源

参考设计
采用数字电源隔离式控制器且支持 GaN 的 48V 至 12V 1.1kW 1/8 砖型参考设计
此参考设计展示了高性能 GaN 如何通过使用 UCD3138ARJAT 数字电源隔离式控制器,为中间总线转换器实现高效率和小外形尺寸。
参考设计
采用 C2000™ MCU 且支持 GaN 的 48V 至 12V 1.1kW 1/8 砖型电源模块参考设计
此参考设计展示了高性能 GaN 如何为中间总线转换器实现高效率和小外形尺寸。
参考设计
使用 GaN 和 C2000™ MCU 器件的 3kW 两相交错式半桥 LLC 参考设计

该参考设计是使用 LMG3422 和 F280039C 器件的 3kW、两相交错式半桥电感器-电感器-电容器 (LLC)。该设计可实现 98.1% 的峰值效率和 313W/in³ 功率密度,可用作通用冗余电源 (CRPS) 服务器电源的输出级,用于评估两个并联 LLC 级的控制方法,例如交错和电流平衡。

参考设计
谷底开关升压功率因数校正 (PFC) 参考设计
该参考设计说明了一种数字控制方法,可显著提高升压功率因数校正 (PFC) 转换器性能,例如难以满足效率和总谐波失真 (THD) 标准的轻负载条件下的效率和总谐波失真 (THD)。这是通过 Piccolo™ F280049 微控制器 (MCU) 的集成数字控制功能实现的。此设计支持不同负载和瞬时输入电压条件下的切相、谷底开关、谷底跳跃和零电压开关 (ZVS)。此参考设计中的软件可帮助您缩短产品上市时间。
参考设计
具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计

该参考设计演示了一种使用 C2000 F28003x 和 F28004x 微控制器控制连续导通模式图腾柱功率因数校正转换器 (PFC) 的方法。此 PFC 还可以在并网(电流控制)模式下用作逆变器。该转换器旨在支持 16ARMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装,具有集成驱动器和保护功能,可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。基于 F28004x 或 F28002x 的 C2000 (...)

参考设计
反相降压/升压参考设计
此参考设计使用 UCD3138064A 作为数字控制器,用来控制两相双轨反相降压/升压。此非隔离式转换器适用于无线射频电源。输入电压范围为 -35V 至 -60V。输出电压有两种。电源轨 1 的默认输出电压为 32V,最大电流为 8.5A;电源轨 2 的默认输出电压为 48V,最大电流为 5.5A。可调输出电压范围为 30V 至 56V。通过某些元件更改和固件更改,硬件可用于电流模式控制或转换模式控制,从而增加功率并提高负载瞬态性能。三种控制模式的测试结果会分别提供。

不间断电源 (UPS)

参考设计
具有电压源和并网模式的单相逆变器参考设计

此参考设计使用 C2000™ F2837xD 和 F28004x 微控制器来实现单相逆变器(直流/交流)控制。此设计支持逆变器的两种工作模式。第一种模式是使用输出 LC 滤波器的电压源模式。此控制模式一般用于不间断电源 (UPS)。第二种模式是具有输出 LCL 滤波器的并网模式,这种模式通常用于光伏逆变器。此设计的固件在 powerSUITE 框架下受支持,因此允许使用解决方案适配器对其进行调整,并可使用补偿设计器和 SFRA 来调节控制环路。高效、低 THD 和直观的软件使此设计对从事 UPS 的逆变器设计以及替代能源应用(例如,光伏逆变器、电网存储和微电网)的工程师很有吸引力。

 

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参考设计
采用 C2000™ MCU 的双向高密度 GaN CCM 图腾柱 PFC

此参考设计为 3kW 双向交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级,采用 C2000™ 实时控制器和具有集成驱动器和保护功能的 LMG3410R070 氮化镓 (GaN)。  此电源拓扑支持双向潮流(PFC 和并网逆变器)且使用 LMG341x GaN 器件,可提高效率并减小电源尺寸。该设计可利用切相和自适应死区时间来提高效率,通过输入电容补偿方案提高轻负载下的功率因数,并借助非线性电压环降低 PFC 模式下的瞬态电压尖峰。此参考设计中的硬件和软件可帮助您缩短产品上市时间。

 

参考设计
11kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
此参考设计概述了如何实现基于 SiC 的双向三级三相有源前端 (AFE) 逆变器和功率因数校正 (PFC) 级。此设计使用高达 90kHz 的开关频率和 LCL 输出滤波器来减小磁性元件的尺寸。峰值效率达到了 98.6%。此设计展示了如何在 DQ 域中实现完整的三相 AFE 控制。这款双向转换器可实现直流快速充电和车辆到电网 (V2G) 应用。

工业电源

参考设计
具有 GaN FET 的 48V 输入、300W 1/8 砖型数字模块参考设计

PMP4435 是一款面向工业和电信应用并且采用 GaN mosfet 的直流-直流隔离式数字模块参考设计。直流输入范围为 36V-60V,其中典型输入为 12V,而输出为 12V/5A。此设计中采用了数字控制器 UCD3138A。效率高达 95.8%,同时提供良好的热性能。

参考设计
340W 数控 LLC 谐振半桥 DC-DC 电源转换参考设计

此设计是一种 LLC 谐振半桥直流-直流功率转换器,具有采用 3138ACC32EVM-149 子卡的数字控制功能。子卡控制功能同预加载的固件协作,为 LLC 谐振半桥转换器提供必要的控制功能。TIDA-00512 (3138ALLCEVM-150) 接受 350VDC 至 400VDC 的直流输入,并输出额定 12VDC,其中满载输出功率为 340W 或最大输出电流为 29A。

混合动力、电动和动力总成系统

车载充电器

参考设计
采用 C2000™ MCU 且具有 CCM 图腾柱 PFC 和 CLLLC 直流/直流功率级的 7.4kW 板载充电器参考设计

TIDM-02013 是一种双向车载充电器参考设计。该设计由交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级以及 CLLLC 直流/直流功率级组成,所有这些功率级均通过单个 C2000™ 实时控制微控制器 (MCU) 进行控制,同时使用 TI 氮化镓 (GaN) 电源模块。

此电源拓扑支持双向功率流(PFC 和并网逆变器)且使用 GaN 器件,可提高效率并减小电源尺寸。此参考设计中的硬件和软件可帮助您缩短产品上市时间。

集成高压(OBC 和直流/直流)

参考设计
具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
此参考设计是基于 GaN 的 3kW 相移全桥 (PSFB),旨在实现最大的功率密度。该设计具有一个有源钳位,可尽可能地减小次级同步整流器 MOSFET 的电压应力,以使用具有更好品质因数 (FoM) 的额定电压较低的 MOSFET。PMP23126 在初级侧使用我们的 30mΩ GaN,在次级侧使用硅 MOSFET。与 Si MOSFET 相比,LMG3522 顶部冷却 GaN 集成了驱动器和保护功能,可在更宽的工作范围内保持 ZVS,从而实现更高的效率。PSFB 以 100kHz 的频率运行,可实现 97.74% 的峰值效率。
参考设计
采用 C2000™ MCU 且具有 CCM 图腾柱 PFC 和 CLLLC 直流/直流功率级的 7.4kW 板载充电器参考设计

TIDM-02013 是一种双向车载充电器参考设计。该设计由交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级以及 CLLLC 直流/直流功率级组成,所有这些功率级均通过单个 C2000™ 实时控制微控制器 (MCU) 进行控制,同时使用 TI 氮化镓 (GaN) 电源模块。

此电源拓扑支持双向功率流(PFC 和并网逆变器)且使用 GaN 器件,可提高效率并减小电源尺寸。此参考设计中的硬件和软件可帮助您缩短产品上市时间。

参考设计
采用 GaN HEMT 的高压转低压直流/直流转换器参考设计

此参考设计介绍了一款采用 650V 氮化镓 (GaN) 高电子迁移率晶体管 (HEMT)的 3.5kW 高压转低压直流/直流转换器。采用 LMG3522R030 作为初级开关可使该转换器在高开关频率下工作。在此设计中,转换器使用了尺寸更小的变压器。为了轻松满足有源钳位金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的热性能要求,转换器使用了双通道有源钳位电路。

直流/直流转换器系统

参考设计
具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
此参考设计是基于 GaN 的 3kW 相移全桥 (PSFB),旨在实现最大的功率密度。该设计具有一个有源钳位,可尽可能地减小次级同步整流器 MOSFET 的电压应力,以使用具有更好品质因数 (FoM) 的额定电压较低的 MOSFET。PMP23126 在初级侧使用我们的 30mΩ GaN,在次级侧使用硅 MOSFET。与 Si MOSFET 相比,LMG3522 顶部冷却 GaN 集成了驱动器和保护功能,可在更宽的工作范围内保持 ZVS,从而实现更高的效率。PSFB 以 100kHz 的频率运行,可实现 97.74% 的峰值效率。
参考设计
采用 GaN HEMT 的高压转低压直流/直流转换器参考设计

此参考设计介绍了一款采用 650V 氮化镓 (GaN) 高电子迁移率晶体管 (HEMT)的 3.5kW 高压转低压直流/直流转换器。采用 LMG3522R030 作为初级开关可使该转换器在高开关频率下工作。在此设计中,转换器使用了尺寸更小的变压器。为了轻松满足有源钳位金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET) 的热性能要求,转换器使用了双通道有源钳位电路。

太阳能和能源基础设施

微型逆变器

参考设计
基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计
此参考设计展示了一款具有储能功能的基于 GaN 的四输入双向 1.6kW 微型逆变器。

串式逆变器

参考设计
适用于电池储能系统、基于 GaN 的 10kW 单相串式逆变器参考设计

此参考设计概述了如何为电池储能系统 (BESS) 实现具有双向功率转换系统的基于 GaN 的单相串式逆变器。该设计由两个串式输入组成,每个输入能处理多达 10 个串联的光伏 (PV) 电池板,还具有一个储能系统端口,用于处理 50V 至 500V 范围内的电池组。从串式输入到 BESS 的标称额定功率高达 10kW。可配置的直流/交流转换器支持在 230V 电压下向单相电网连接输入高达 4.6kW。三个功率级的数字控制在单个 C2000™ MCU 上执行。

电动汽车充电基础设施

参考设计
适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计
该参考设计概述了单相双有源电桥 (DAB) 直流/直流转换器的实现。DAB 拓扑具有软开关换向、器件数量减少和效率高等优势。该设计在功率密度、成本、重量、电隔离、高电压转换比和可靠性等关键要素方面大有裨益,是电动汽车充电站和能量存储应用的理想之选。DAB 中的模块化和对称结构能堆叠多个转换器,实现高功率吞吐量和双向运行模式,从而支持电池充电和放电应用。
参考设计
11kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
此参考设计概述了如何实现基于 SiC 的双向三级三相有源前端 (AFE) 逆变器和功率因数校正 (PFC) 级。此设计使用高达 90kHz 的开关频率和 LCL 输出滤波器来减小磁性元件的尺寸。峰值效率达到了 98.6%。此设计展示了如何在 DQ 域中实现完整的三相 AFE 控制。这款双向转换器可实现直流快速充电和车辆到电网 (V2G) 应用。

企业系统

数据中心和企业计算

参考设计
适用于电信行业的 1kW 三轨隔离式直流/直流数字电源 (-8V、0.25A) 参考设计
此参考设计展示了用于电信应用的全功能 1.2KW 三轨数字电源解决方案。输入电压范围为 36V 至 60V,提供两个 48V、10A(全桥)输出和一个 5.5V、30A(有源钳位)输出。此设计使用同步整流器,在满负载条件下,整体效率高达 92%。该全功能数字解决方案包括软启动、上电/下电时序控制、输入骤降快速响应,以及 OVP、OCP、OTP 和输入 UVLO 等保护特性。LM34927、UCC27324、UCC27201 等其他器件也用于提供辅助电源和驱动 FET。
参考设计
具有 3 路输出的 48V 输入电压数字 POL 参考设计
PMP4486 是一款基于 GaN 的参考设计解决方案,适用于电信和计算应用。GaN 模块 LMG5200 可实现高效率单级转换,输入范围从 36 至 60V 向下一直到 29V、12V 和 1.0V。此设计展示了具有高集成度和低开关损耗的基于 GaN 的设计所具有的优势。低成本 ER18 平面 PCB 变压器嵌于板上。此参考设计尺寸紧凑 (56mmX86mmX16mm)。
参考设计
1/8 砖型隔离式直流/直流电信电源模块数字控制参考设计

PMP8877 是基于 UCD3138 数字电源控制器的全功能 1/8 砖型隔离式直流/直流电信电源模块。参考设计采用次级侧控制和硬开关全桥电源拓扑,可在 36V-72V 输入源宽范围内运行时提供 12V/180W 输出功率。该参考设计的亮点包括:94% 峰值效率、对输入电压浪涌的快速输入电压前馈响应、恒定电流/恒定电源过载保护、预偏置启动、用于并联模块应用的电流共享控制,以及 PMBUS 支持与对等控制器进行通信。偏置电源块采用 UCC25230,而该设计中采用的闸极驱动器包括用于驱动 SR MOSFET 的 UCC27524 和用于驱动初级侧半桥 MOSFET 的 (...)

了解特色应用

电信、机架和服务器电源
使用灵活的数字电源解决方案对电信整流器和服务器电源应用的电源解决方案进行优化
太阳能和能源基础设施
借助我们的数字控制解决方案,加快您在可持续环境中的开发速度
HEV/EV 直流/直流转换器
在将高压电池转换为低压应用时提高电源效率,同时不影响安全性
HEV/EV 车载充电
借助先进的高电压电源、电流和电压检测及连接产品和设计,缩短充电时间,设计出高效、快速的电动汽车充电解决方案
电动自行车
借助我们针对各种电源拓扑进行优化的数字控制解决方案,加快汽车电气化进程
不间断电源 (UPS)
借助可扩展的数字电源平台,可在任何情况下保持稳定的能量流,从而保护您的家用设备、服务器设备、数据中心、工业设施等

使用灵活的数字电源解决方案对电信整流器和服务器电源应用的电源解决方案进行优化

我们的数字电源隔离式控制器可帮助您提高效率和可靠性,缩短开发时间,同时改善系统集成并提供高级特性和保护功能,例如自适应死区时间控制、实时固件更新和多个通信接口(如 UART、SPI、PMBus 和 I2C)。

我们基于 DSP 的 C2000™ 实时 MCU 提供了一个软件兼容平台来满足 PFC、直流/直流能量转换和 MCRPS 规格要求,包括安全和通信要求以及未来 AI 数据中心不断增长的功率级别和能效要求。

特色资源

参考设计
  • TIDA-010062 – 1kW、80+ Titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC(具有 LFU)参考设计
  • 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
  • PMP20978 – 具有高电压 GaN FET 的高效率和高功率密度 1kW 谐振转换器参考设计
产品
  • UCD3138A – UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器
  • TMS320F28P550SJ – 具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU
软件开发

借助我们的数字控制解决方案,加快您在可持续环境中的开发速度

数字控制器可提供精确的电力输送控制,帮助您实现更高的环路带宽和功率密度。我们的控制器中采用的 Arm® Cortex® 处理器支持最大功率点跟踪和功率因数校正 (PFC) 等高级特性,集成的保护功能可确保系统的安全性和可靠性。

优势:

  • 适用于各种 PFC 配置和拓扑的解决方案,可提高系统电能质量
  • 支持多种通信接口,包括 UART、SPI 和 I2C
  • 可使用 Fusion Digital Power™ GUI 简化电源设计应用

特色资源

参考设计
  • TIDA-010933 – 基于 GaN 的 1.6kW 双向微型逆变器参考设计
  • TIDA-010231 – 适用于光伏应用电弧检测的模拟前端参考设计
  • TIDA-010054 – 适用于 3 级电动汽车充电站的双向双有源电桥参考设计
产品
  • UCD3138A – UCD3138A 用于隔离电源的高度集成数字控制器
  • TMS320F28P550SJ – 具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU
  • TMS320F28P650DK – 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、EtherCAT、CAN-FD、AES 和、锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU
软件开发

在将高压电池转换为低压应用时提高电源效率,同时不影响安全性

C2000™ 实时 MCU 适用于电动汽车/混合动力汽车应用,能够随着电动汽车架构的发展而扩展并满足需求。使用实时数字控制器设计先进的架构,并借助我们的隔离式栅极驱动器、辅助电源和检测技术提高电源效率和功率密度,使电动汽车实现快速高效的高压至低压直流/直流转换。C2000 MCU 基于 32 位 DSP 内核、高级 PWM、集成快速 ADC 和窗口比较器。

  • 功率密度更高
  • 更低的功率损耗
  • 高效、高性能的直流/直流转换
  • 12V 至 800V 直流/直流转换

特色资源

参考设计
  • PMP23126 – 具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
  • PMP41078 – 采用 GaN HEMT 的高压转低压直流/直流转换器参考设计
产品
  • TMS320F280037C-Q1 – 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU
  • TMS320F2800156-Q1 – 具有 CAN-FD、锁步 ASIL B、0 级和 1 级、100MHz 频率、256KB 闪存的汽车级 C2000™ 32 位 MCU
  • TMS320F28P559SJ-Q1 – 具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU

借助先进的高电压电源、电流和电压检测及连接产品和设计,缩短充电时间,设计出高效、快速的电动汽车充电解决方案

C2000™ 实时 MCU 适用于电动汽车/混合动力汽车应用,能够随着电动汽车架构的发展而扩展并满足需求。C2000 MCU 可用于支持高效的车载充电器。使用实时数字控制器设计先进的架构,并借助我们的辅助电源和检测技术提高电源效率和功率密度,实现快速、高效的电动汽车充电。C2000 MCU 基于 32 位 DSP 内核、高级 PWM、集成快速 ADC 和窗口比较器。

  • 更好的充电口控制
  • 功率密度更高
  • 充电速度更快
  • 高效、高性能 OBC

特色资源

参考设计
  • TIDM-02013 – 采用 C2000™ MCU 且具有 CCM 图腾柱 PFC 和 CLLLC 直流/直流功率级的 7.4kW 板载充电器参考设计
产品
  • TMS320F280037C-Q1 – 具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的汽车级 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 256KB 闪存、FPU 和 TMU
  • TMS320F28P659DK-Q1 – 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、CAN-FD、AES 和锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU

借助我们针对各种电源拓扑进行优化的数字控制解决方案,加快汽车电气化进程

我们的数字电源隔离式控制器可帮助您创建适用于电动自行车应用的更智能、更安全的电动车辆充电解决方案。我们的控制器可改善输出功率控制和精度,有助于实现更高的功率密度,从而支持更快的动态响应,并且可根据充电要求提供高效的功率因数校正和直流/直流转换。

优势:

  • 适用于各种功率级别的参考设计
  • Fusion Digital Power™ GUI 等专用电源设计工具以及 Code Composer Studio™ 软件
  • 可帮助缩短设计周期的应用和软件开发套件

特色资源

产品
  • UCD3138A64 – 适用于隔离式电源的高集成度数字控制器
  • UCD3138128A – 适用于隔离电源的高集成度数字控制器
硬件开发
软件开发
  • CCSTUDIO – Code Composer Studio™ 集成式开发环境 (IDE)

借助可扩展的数字电源平台,可在任何情况下保持稳定的能量流,从而保护您的家用设备、服务器设备、数据中心、工业设施等

我们的 C2000™ 实时 MCU 平台可用于开发从单相 UPS 到三相在线 UPS 的软件兼容 UPS 平台,支持各种功率范围和各种选项,如双向直流/直流、多相功能、备用电池等。

优势:

  • 超低延迟数字电源控制环路有助于提高能效
  • 具有高分辨率和高开关频率,支持采用 GaN 和 SiC
  • 软件兼容的实时 MCU 平台,适用于从单相 UPS 到多相多级 UPS 拓扑的价格敏感型设计

特色资源

参考设计
  • TIDM-HV-1PH-DCAC – 具有电压源和并网模式的单相逆变器参考设计
  • TIDM-1000 – 使用 C2000 MCU、基于 Vienna 整流器的三相功率因数校正参考设计
  • TIDA-01606 – 11kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
产品
  • TMS320F28P650DK – 具有 2 个 C28x+CLA CPU、1.28MB 闪存、16 位 ADC、HRPWM、EtherCAT、CAN-FD、AES 和、锁步功能的 C2000™ 32 位 MCU
  • TMS320F2800137 – 具有 120MHz 频率、256KB 闪存、FPU 和 TMU 的 C2000™ 32 位 MCU
软件开发

使用现代数字电源控制实现高级拓扑

无论电源或负载类型如何,数字电源解决方案均可提高电源转换和配电系统的效率、可靠性和灵活性。与模拟电源不同,数字电源利用高级外设和数字信号处理技术,实现实时监测和自适应反馈。借助强大而广泛的参考设计、评估模块和控制卡生态系统,缩短下一代电源的开发时间。

技术文章
实时控制技术如何实现可靠且可扩展的高压设计
本文将讨论数字电源控制在高压应用中的一些优势,并演示其如何助力先进电源系统的安全高效运行。 
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视频系列
数字电源控制器简介
本系列介绍了我们的数字控制器以及如何在模拟和数字域中使用这些控制器。了解硬件外设、现有硬件模块、工具以及如何对数字电源控制器进行编程。
视频系列
C2000™ MCU - 数字电源
C2000 MCU 可满足数控电力电子转换器在高效率、更小外形尺寸和适应性方面日益增长的需求。

监管标准要求必须使用功率因数校正 (PFC) 系统来减轻配电系统的负担。PFC 级还可提高下游转换效率。现代转换器需要隔离式通信以及先进而灵活的拓扑来实现更高的效率。数字电源解决方案能够改善总谐波失真并降低 PFC 级的 EMI。

参考设计
采用 C2000™ MCU 的双向高密度 GaN CCM 图腾柱 PFC
此参考设计是一种 3kW 双向交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥 PFC 功率级,采用 C2000™ 实时控制器和具有集成驱动器和保护功能的 LMG3410R070 GaN。
参考设计
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
此转换器参考设计使用 LMG3410 600V GaN 功率级和 UCD3138 数字控制器。此设计涵盖 CCM 图腾柱拓扑运行以及电路、磁性元件和固件控制的设计注意事项。
参考设计
采用 C2000™ MCU 且具有 CCM 图腾柱 PFC 和 CLLLC 直流/直流功率级的 7.4kW 车载充电器参考设计
TIDM-02013 由交错式连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正 (PFC) 功率级和 CLLLC 直流/直流功率级组成。

设计人员日益需要在各种拓扑中进行直流电压转换。现代直流/直流转换器需要具备隔离、双向或反转(相对于接地交换电压),同时不影响功率密度。数字电源解决方案可以同时控制许多电源开关,并通过针对系统优化的保护措施来监控稳健性和安全性。我们强大而广泛的参考设计、评估模块和控制卡生态系统可以帮助缩短下一代电源的开发时间。

参考设计
采用 GaN HEMT 的高压转低压直流/直流转换器参考设计
采用 650V 氮化镓 (GaN) 高电子迁移率晶体管 (HEMT) 的 3.5kW 高压转低压直流/直流转换器。采用 LMG3522R030 作为初级开关可使该转换器在高开关频率下工作。 
参考设计
具有有源钳位、功率密度 >270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
此参考设计是基于 GaN 的 3kW 相移全桥,旨在实现更大的功率密度。PMP23126 在初级侧使用我们的 30mΩ GaN,在次级侧使用硅 MOSFET。 

从简单的单相 UPS 到先进的三相三级双向电源拓扑,我们的数字电源逆变器解决方案只需一个软件平台,即可覆盖从工业到汽车等各类应用。

借助我们强大而广泛的参考设计、评估模块和控制卡生态系统,缩短下一代电源的开发时间。

参考设计
具有电压源和并网模式的单相逆变器参考设计
此参考设计使用 C2000™ F2837xD 和 F28004x 微控制器来实现单相逆变器(直流/交流)控制。此设计支持逆变器的两种工作模式。
参考设计
10kW 双向三相三级(T 型)逆变器和 PFC 参考设计
这一经过验证的参考设计概述了如何实现基于 SiC 的三级三相直流/交流 T 型逆变器级。
参考设计
基于 GaN 的 11kW 双向三相 ANPC 参考设计
此参考设计提供了用于实现基于氮化镓 (GaN) 的三级三相 ANPC 逆变器功率级设计模板。

数字电源设计与开发

无论您是进行简单设计还是构建复杂系统,都应该对自己的设计充满信心。借助我们广泛的生态系统和易于使用的硬件和软件工具以及行业专家的全天候咨询服务,您将能够不断推动创新。

硬件

使用 UCD3138A64OEVM-66LP-AM263 和 LAUNCHXL-F28P55X 开始开发。购买 XDS110 JTAG 探针(适用于具有丰富数字电源经验的设计人员)或探索我们适用于 C2000™ MCU 和 AM26x MCU 的广泛硬件解决方案产品系列。 arrow-right

软件

我们的软件开发套件 (SDK) 可用于加快应用设计速度,从基于所需拓扑的固件 UCD3138_FW_SDK 到 C2000™ MCU 和 AM26x MCU 的整个软件生态系统,这些套件可提供简单的设置和快速的开箱即用体验。 arrow-right

TI 开发人员专区

在 TI 开发人员专区中,入门和推进量产所需的一切资源都触手可及。我们将随时帮助您熟悉开发流程,并加快您基于 C2000™ MCU 或 AM26x MCU 的嵌入式系统设计。 arrow-right

教育资源

TI 开发了各种教育培训模块、实践实验室和视频,作为您必备的学习资源。通过 UCD3138 入门视频系列了解器件架构和设计,或查看 C2000™ MCU 和 AM26x MCU 资源。 arrow-right

合作伙伴

我们的 C2000™ MCU 和 AM26x MCU 合作伙伴网络是由声誉卓越的公司组成的全球社区,这些公司为我们的器件解决方案提供补充的产品和服务,包括建模工具、软件栈、闪存编程解决方案等。 arrow-right

设计工具

IDE、配置、编译器或调试器
Code Composer Studio™ 集成式开发环境 (IDE)

Code Composer Studio 是适用于 TI 微控制器和处理器的集成开发环境 (IDE)。它包含一整套丰富的工具,用于构建、调试、分析和优化嵌入式应用。Code Composer Studio 可在 Windows®、Linux® 和 macOS® 平台上使用。

Code Composer Studio 提供直观的用户界面,可指导用户完成应用开发的每个步骤。它包含了用于优化的 C/C++ 编译器、源代码编辑器、工程编译环境、调试器、分析工具以及多种其他功能。熟悉的工具和界面让您能够轻松简单地开始开发。

Code Composer Studio 将 Eclipse® Theia (...)

IDE、配置、编译器或调试器
系统配置工具

SysConfig 是一款配置工具,旨在简化硬件和软件配置挑战,从而加速软件开发。

SysConfig 可作为 Code Composer Studio™ 集成开发环境的一部分以及作为独立应用提供。此外,可以通过访问 TI 开发人员专区,在云中运行 SysConfig。

SysConfig 提供直观的图形用户界面,用于配置引脚、外设、无线电、软件栈、RTOS、时钟树和其他元件。SysConfig 将自动检测、发现和解决冲突,来加快软件开发。

应用软件和框架
Fusion Digital Power Studio

Fusion Digital PowerTM Studio 包含适用于德州仪器 (TI) 的 UCD3138 集成数字控制器系列的软件工具。   Fusion Digital Power 可帮助电源工程师从数字电源获益,无需学习复杂的编程技能。Fusion Digital Power 是直观的工具,可在设计的评估、开发和测试阶段提供帮助。

Fusion Digital Power 包含各种工具,这些工具专为在数字电源设计系统的评估和设计为工程师提供帮助而设计:

用于固件开发的工具:

  • 内存调试程序
    • 动态解析已编译的输出内存映射
    • 提供寄存器和变量读取/写入访问
  • SMBus 调试
    • 通过发送 i2c (...)

技术资源

更多文献资料
更多文献资料
Maximize density, power, and reliability with TI GaN and C2000™ real-time MCUs
本演示介绍了 GaN 和 C2000 MCU 如何实现高效的电源转换和快速控制。
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视频系列
视频系列
数字电源控制器简介
该简介系列展示如何在模拟和数字域中使用我们的数字控制器。您将了解架构、工具以及如何对数字电源控制器进行编程。  
应用手册
应用手册
Fusion Digital Power Studio for UCD3138 Isolated Power Applications (Rev. C)
本用户指南介绍 Fusion Digital Power™ Studio 和器件 GUI 的功能,这些功能支持评估和开发基于 UCD3xxx 系列数字电源控制器的电源解决方案。
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相关技术

设计功耗更低、尺寸更小、更快更炫酷的系统。

以更低的系统成本实现更高的安全性和更可靠的隔离。

借助专为满足高压系统需求而设计的器件,实现卓越的可靠性。