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- TIDA-00961方案使用了TI 600V氮化镓(GaN)功率器件LMG3410和TI Piccolo™ F280049主控芯片,其满载功率为1.6kW,最高开关频率1.2MHz,工作在(CRM)临界模式,密度高(165 x 84 x 40 mm)。该方案具有高频高效高密度特点,是服务器、电信和工业电源等有体积限制要求电源的理想选择。另外,该方案的两相交错并联结构能够减少输入和输出的电流纹波;硬件设计能够满足传导(conducted missions),浪涌(surge)和EFT的要求,帮助工程师实现80 Plus钛金规格。
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- 在这次讲座中我们将介绍如何使用 TI GaN 在 PFC 中实现高效率和高密度,包括拓扑比较,控制器选择, GaN 在工业和汽车应用方面的 PCB 布局技巧,以及如何在基于 TI GaN 图腾柱 PFC 中搭配使用 C2000 控制器。
- 基于氮化镓的图腾柱无桥 PFC(CCM)
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- 由于其出色的开关特性和经改进的性能指标,氮化镓 (GaN) 技术最近在电源转换应用中备受关注。具有低寄生电容和零反向恢复的非共源共栅 (cascoded) GaN可实现更高的开关频率和效率,从而提供了全新的应用和拓扑选择。连续传导模式 (CCM) 图腾柱PFC就是从GaN优点中受益的一种拓扑。与常用到的伪无桥式PFC拓扑相比,CCM图腾柱无桥PFC将半导体和升压电感器的数量减少了一半,同时将效率提升到99%的范围内。构建了一个450W图腾柱PFC电路,以表示第一款具有集成栅极驱动器的工业用非共源共栅 GaN所具有的特性。这款GaN充分证明了在性能方面的改进与提高。为了防止轻负载时的反向升压电流,提出了高精度飞轮GaN接通时间控制。还检查了高级开关频率控制,以优化转换器频率。
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- 此设计有助于使用 C2000 实时 MCU 和 TI GaN 减小板载充电器的尺寸。该参考设计板特点是: - 经过成本优化的全新 C2000 实时 MCU: F28003x - 业界较早采用 LMG3522R030-Q1 的汽车 GaN FET,具有集成驱动器、保护、报告和主动电源管理 - 顶部冷却表面贴装封装,简化生产和散热交流/直流 (PFC):120khz,直流/直流;250khz - 800khz - HRPWM 可实现更快的切换 - 模拟集成可节省成本、缩小尺寸并提高效率 - 模拟集成简化了有源同步整流实现,可实现高效率 - 高开关频率操作可减少 59% 的功率级磁性 - 功率密度比现有解决方案高 2 倍
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