1kW、80 Plus Titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和 GaN 半桥 LLC 参考设计
该参考设计是一款数字控制的紧凑型 1kW 交流/直流电源,专为服务器电源单元 (PSU) 和电信整流器应用而设计。这种高效设计支持两个主要功率级,包括一个前置功率级。 -端连续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 级。 PFC 级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET,可在宽负载范围内提供更高的效率并满足 80+ 钛合金要求。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 DC/DC 级,以实现 1 kW 的 12V 直流输出。两个控制卡使用 C2000短笛微控制器来控制两个功率级。 特性 80+钛效率,20%-100%负载时η=>95% 基于 CCM GaN 的图腾柱无桥 PFC 级,峰值效率 >98.8%,由具有集成驱动器的 LMG341x GaN FET 实现 半桥 LMG342x GaN FET LLC 级峰值效率 >98.3% 快速负载瞬态,2.5A/μs 压摆率下 Vo 变化在 300mV 以内 低 iTHD,10% 负载时 <10%,20% 负载时 <5%,>50% 负载时 <2% 功率密度 41 W/in3,38 毫米 x 66 毫米 x 160 毫米 基于快速串行接口 (FSI) 的 PFC 或 DC/DC 通信  
标签
交流/直流电源
服务器电源单元 (PSU)
电信整流器应用
PFC 或 DC/DC 通信
Texas Instruments Incorporated
更新2023-12-27
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内容介绍

该参考设计是一款数字控制的紧凑型 1kW 交流/直流电源,专为服务器电源单元 (PSU) 和电信整流器应用而设计。这种高效设计支持两个主要功率级,包括一个前置功率级。 -端连续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 级。 PFC 级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET,可在宽负载范围内提供更高的效率并满足 80+ 钛合金要求。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 DC/DC 级,以实现 1 kW 的 12V 直流输出。两个控制卡使用 C2000短笛微控制器来控制两个功率级。

特性
  • 80+钛效率,20%-100%负载时η=>95%
  • 基于 CCM GaN 的图腾柱无桥 PFC 级,峰值效率 >98.8%,由具有集成驱动器的 LMG341x GaN FET 实现
  • 半桥 LMG342x GaN FET LLC 级峰值效率 >98.3%
  • 快速负载瞬态,2.5A/μs 压摆率下 Vo 变化在 300mV 以内
  • 低 iTHD,10% 负载时 <10%,20% 负载时 <5%,>50% 负载时 <2%
  • 功率密度 41 W/in3,38 毫米 x 66 毫米 x 160 毫米
  • 基于快速串行接口 (FSI) 的 PFC 或 DC/DC 通信

 

软硬件
元器件
UCC27525DSDR
具有 5V UVLO、使能功能和反相/同相输入的 5A/5A 双通道栅极驱动器
UCC21222D
具有禁用引脚、可编程死区时间和 8V UVLO 的 3.0kVrms 4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器
SN74AHC1G08DBVR
单通道、2 输入、2V 至 5.5V 高速 (9ns) 与门
INA180A4IDBVR
26V、350kHz 电流检测放大器
UCC28911DR
具有恒压恒流和初级侧调节功能的 700V 反激式开关
ATL431LIBIDBZR
采用超小型 DQN 封装的低 IQ 可编程分流稳压器
OPA365AID
2.2V、50MHz 低噪声单电源轨到轨运算放大器
ISO7742DWR
EMC 性能优异的四通道、2/2、增强型数字隔离器
ISO7721FDWVR
EMC 性能优异的双通道、1/1、增强型数字隔离器
SN74LVC1G3157DRYR
5V、2:1 (SPDT)、单通道通用模拟开关
TLV71333PDBVT
具有主动输出放电和使能功能的 150mA、低压降无电容稳压器
UA78L05CPK
100mA、30V 线性稳压器
TPS560430XDBVR
具有高效睡眠模式的 SIMPLE SWITCHER® 36V 600mA 降压稳压器
CSD15380F3
采用 0.6mm x 0.7mm LGA 封装、具有栅极 ESD 保护的单路、1460mΩ、20V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET
OPA2376AIDG4
CMOS 放大器 2 电路 满摆幅 8-SOIC
TMCS1100A1DT
电流传感器 1 通道 霍尔效应 8-SOIC(0.154",3.90mm 宽)
SSM3J15CT
表面贴装型 P 通道 30 V 100mA(Ta) 100mW(Ta) CST3
T2N7002BK
表面贴装型 N 通道 60 V 400mA(Ta) 320mW(Ta) SOT-23-3
SSM3K15ACTC,L3F
MOSFET N沟道 30V 100mA CST3C
TK39A60W
通孔 N 通道 600 V 38.8A(Ta) 50W(Tc) TO-220SIS
附件下载
Assembly drawing-TIDM173A.zip
Bill of materials (BOM)-TIDM172B.zip
Design Guide-ZHCU696F.pdf
Gerber file-TIDCFM1B.zip
PCB layout-TIDM174A.zip
Schematic-TIDM171B.zip
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