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

PMP20873

设计文件

概述

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 输出电压,并预测开关节点完成全摆幅所需的死区时间。自适应死区时间控制可有效地将开关损耗和 GaN FET 体二极管导通损耗降至最低。可使用 GUI 设置参数和调优控制环路。

特性
  • 功率为 1kW,在 100kHz 和 230V 下效率高达 99%(在 115V 下长时间运行时功率降额至 600W)
  • TI LMG3410 GaN 功率级集成了驱动器,可确保电路可靠性并简化设计
  • 具有可调开关节点 dv/dt 设置的 OCP、OTP 和 OVP
  • 全数字控制
  • 自适应死区时间控制和低交流过零电流失真
  • 可使用 GUI 设置 PFC 参数和调优控制环路
输出电压选项 PMP20873.1
输入电压(最小值)(V) 108
输入电压(最大值)(V) 305
输出电压(标称值)(V) 385
Iout(最大值)(A) 2.6
输出功率 (W) 1001
隔离/非隔离 Non-Isolated
输入类型 AC
拓扑 Boost- CCM
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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。

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参考设计的测试结果,包括效率图、测试必要条件等

TIDRRD3.PDF (316 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRRD4.PDF (30 KB)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRRD2.PDF (95 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRRD1B.PDF (114 KB)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRRD7.ZIP (2857 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDRRD8.ZIP (165 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCDJ2.ZIP (2986 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDCDJ3.ZIP (1096 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRRD5.PDF (2523 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDRRD6.PDF (126 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDRRC9.PDF (452 KB)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRRD0.PDF (62 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3411R070具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 70mΩ GaN

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3410R070具有集成驱动器和保护功能的 600V 70mΩ GaN

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半桥驱动器

UCC277144-A、600V 半桥栅极驱动器

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交流/直流和直流/直流控制器(外部 FET)

UCD3138用于隔离电源的高度集成数字控制器(具有 3 个反馈环路和 8 个 DPWM 输出)

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2986具有可调节或固定电压配置的 200mA、16V 低压降稳压器

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数字隔离器

ISO7831高隔离额定值、三通道、2/1、增强型数字隔离器

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模拟和精密开关和多路复用器

SN74LVC1G31575V、2:1 (SPDT)、单通道通用模拟开关

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AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS62153采用 3x3 QFN 封装的 3–17V 1A 降压转换器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3411R050具有集成驱动器和逐周期过流保护功能的 600V 50mΩ GaN

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交流/直流和直流/直流控制器(外部 FET)

UCC28740具有次级侧调节 (SSR) 功能的恒压、恒流 (CVCC) 反激控制器

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并联电压基准

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