PMP23547

基于 GaN 的 8kW 三相图腾柱功率因数校正和三相 LLC 参考设计

PMP23547

设计文件

概述

该参考设计为高密度、高效率的 8kW 电源。第一级是三角导通模式 (TCM) 功率因数校正 (PFC) 转换器,后跟一个与 Δ-Δ 连接的三相电感器-电感器-电容器 (LLC) 转换器。这两个功率级均采用 TI 高性能氮化镓 (GaN) 电源开关实现。该 PFC 在基于零电流检测 (ZCD) 的控制机制中采用三相图腾柱 PFC。该控制方法可以变频运行,并在整体运行条件下保持零电压开关 (ZVS)。该控制通过 TMS320F280039C 高性能微控制器和集成了 ZCD 感测功能的 LMG3527R030 GaN 场效应晶体管 (FET) 来实现。转换器的工作频率范围约介于 70kHz 和 1.2MHz 之间。LLC 的工作频率介于 200kHz 和 1.5MHz 之间。Δ-Δ 谐振回路连接可提供更低的均方根 (RMS) 电流。使用 TMS320F28P550SJ 高性能微控制器实现控制。LLC 在初级侧使用 LMG3527R030 GaN FET,在次级侧使用 LMG3100R017 GaN FET。

特性
  • 满载时的峰值效率:97.5%
  • 尺寸:700mm × 68.5mm × 32mm
输出电压选项 PMP23547.1 PMP23547.2
Vin (Min) (V) 180 440
Vin (Max) (V) 305 460
Vout (Nom) (V) 450 48
Iout (Max) (A) 18 170
Output Power (W) 8100 8160
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated Isolated
Input Type AC DC
Topology Boost- PFC Full Bridge- LLC
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设计文件和产品

设计文件

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参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

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

TMS320F280039C具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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C2000 实时微控制器

TMS320F28P550SJ具有 150MHz、1.1MB 闪存、C28x + CLA、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

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串联电压基准

REF4132-Q1汽车类 12ppm/°C 低噪声低功耗精密电压基准

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数字隔离器

ISO6521功能隔离双通道 1/1 数字隔离器

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数字隔离器

ISO7741EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7741-Q1EMC 性能优异的汽车类四通道、3/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7742-Q1EMC 性能优异的汽车类四通道、2/2、增强型数字隔离器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3100R017具有集成驱动器的 100V 1.7mΩ GaN FET

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热敏电阻

TMP61采用 0402、0603/0805 和通孔封装的 1%、10kΩ 线性热敏电阻

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理想二极管/ORing 控制器

LM7480具有 -55°C 至 125°C 工作温度范围的 3V 至 65V 背对背 NFET 理想二极管控制器

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电源模块(集成电感器)

TPSM336253-36V 输入 1-15V 输出 2.5A 同步降压电源模块

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS745-Q1具有电源正常指示功能的汽车级、500mA、低 IQ、高 PSRR、低压降 (LDO) 稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC21231具有 4A 拉电流和 6A 灌电流的高速双通道隔离式栅极驱动器

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霍尔效应电流传感器

TMCS1133具有 AFR 和警报功能的 80ARMS、1MHz 霍尔效应电流传感器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

TLV365具有轨到轨输入和输出的 50MHz 单电源运算放大器

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
测试报告 GaN-Based 8kW 3-Phase Totem-Pole PFC and 3-Phase LLC Reference Design PDF | HTML 2025年 3月 10日

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