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

Continuous-Conduction-Mode (CCM) Totem-pole power factor correction (PFC) is a simple but efficient power converter.  To achieve 99% efficiency, there are many design details that need to be taken into account.  The PMP20873 reference design uses TI’s 600VGaN  power stage, LMG3410, and TI’s UCD3138 digital controller.  The design overview provides more details on the CCM Totem-Pole topology operation, gives the detail design considerations of the circuit, and provides magnetics and firmware control design considerations. This converter design operates at 100KHz. A soft start at AC line crossover minimizes current spike and lowers THD.  The PFC Firmware measures AC current and PFC output voltage in real-time and predicts the dead time needed for the switch node to complete a full swing. The adaptive dead time control effectively minimizes both switching loss and GaN FET body diode conduction loss. A GUI is available to support parameter setting and control loop tuning.

特性
  • 1kW, 99% efficiency at 100kHZ and 230V (Power derates to 600W for 115V long time operation)
  • TI’s LMG3410 GaN power stage with an integrated driver ensures circuit reliability and eases design
  • OCP, OTP and OVP with adjustable switching node dv/dt setting
  • Full digital control
  • Adaptive deadtime control and low AC crossover current distortion
  • GUI available for PFC parameter setting and control loop tuning
输出电压选项 PMP20873.1
Vin (Min) (V) 108
Vin (Max) (V) 305
Vout (Nom) (V) 385
Iout (Max) (A) 2.6
Output Power (W) 1001
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type AC
Topology Boost- CCM
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设计文件和产品

设计文件

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设计布局和元件的详细原理图

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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

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

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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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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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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半桥驱动器

UCC277144-A、600V 半桥栅极驱动器

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并联电压基准

TLV431A精度为 1% 的低电压可调节精密并联稳压器

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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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模拟开关和多路复用器

SN74LVC1G31575V、2:1 (SPDT)、1 通道通用模拟开关

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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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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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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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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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技术文档

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* 测试报告 PMP20873 Test Results 2017年 6月 12日
技术文章 GaN reliability standards reach milestone PDF | HTML 2017年 9月 18日
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