PMP41078

采用 GaN HEMT 的高压转低压直流/直流转换器参考设计

PMP41078

设计文件

概述

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。

特性
  • 基于 GaN 的相移全桥 (PSFB) 采用 LMG3522 且通过 C29 微控制器单元 (MCU) 进行控制
  • 开关频率为 200kHz,磁体尺寸比 100kHz 的情况低 35%
  • 200kHz、400V 输入电压、13.5V 输出电压、大约 1kW 时效率为 95.48%
  • 双有源钳位电路适用于高频场景和低同步整流器 (SR) MOSFET 电压应力
  • 轻负载效率优化可将效率提升高达 5%
输出电压选项 PMP41078.1
输入电压(最小值)(V) 200
输入电压(最大值)(V) 450
输出电压(标称值)(V) 14
Iout(最大值)(A) 250
输出功率 (W) 3500
隔离/非隔离 Isolated
输入类型 DC
拓扑 Full Bridge- Phase Shifted
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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、测试必要条件等

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元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDMD81B.ZIP (440 KB)

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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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCGR0.ZIP (15840 KB)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDMD79.ZIP (8107 KB)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

TIDMD77A.ZIP (5112 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。

理想二极管/ORing 控制器

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多通道 IC (PMIC)

TPS653860-Q1适用于安全相关应用的汽车级 2.3V 至 36V、2.8A 电源管理 IC (PMIC)

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霍尔效应电流传感器

TMCS1133-Q1具有 AFR 和警报功能的汽车级 1MHz 霍尔效应电流传感器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3522R030具有集成驱动器、保护和温度报告功能的 650V 30mΩ GaN FET

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变压器驱动器

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低侧驱动器

UCC27332-Q1具有 20V VDD 和使能端的汽车级 9A/9A 单通道栅极驱动器

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C2000 实时微控制器

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技术文档

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技术文章 在高开关频率下为整流器设计有源钳位电路 PDF | HTML 英语版 2025-8-13

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