参考设计
4 开关降压/升压双向 DC/DC 转换器参考设计
此直流/直流电源转换器参考设计展示一种用于实现备用电池应用的新方法。在正常运行期间,转换器用作电池充电器,使用与锂离子电池兼容的 CC-CV 充分充电算法。当失去直流母线电源时,转换器会立即切换到备用电源,以便为系统无缝供电。当直流母线电源恢复之后,转换器会自动切换回电池充电模式。电池电压可能会高于或低于直流母线电压。根据直流母线电压和电池电压,转换器会用作同步降压转换器或同步升压转换器,在这种情况下只会在两个开关之间切换,因此减少了开关损耗,实现了更高的效率。只有当直流母线电压和电池电压彼此接近时,转换器才会用作降压/升压转换器。
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交错和多相反相降压/升压转换器参考设计
此参考设计使用 UCD3138064A 作为数字控制器来控制反相降压/升压,并支持两相峰值电流模式控制。此设计采用软开关技术来提高电源效率。输入电压范围为 -62V 至 -36V。输出电压范围可在 28V 至 52V 之间调节。默认输出电压为 48V,最大电流为 14A。
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用于电池充电应用的非隔离式双向转换器参考设计
TIDA-00653 是非隔离式 48V 至 12V 双向转换器参考设计,适用于 UCD3138 数字电源控制器支持的 48V 电池应用。该设计非常灵活,能够以 ZVS 转换模式拓扑工作以优化轻负载效率,也能够以硬开关拓扑工作以实现简单的系统设计。该双向转换器具有自动换相、轻载偏移和自适应死区时间优化功能,可实现超过 96% 的复合效率增益。由于效率显著提升,因此热损耗得以降低,在汽车应用中无需使用风冷或液冷。此外,使用 UCD3138 高控制频率控制器和基于硬件的状态机,可以实现小尺寸设计,并且可以释放系统 CPU 以用于电池管理等其他功能。
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具有有源钳位、功率密度大于 270W/in3 的 3kW 相移全桥参考设计
此参考设计是基于 GaN 的 3kW 相移全桥 (PSFB),旨在实现最大的功率密度。该设计具有一个有源钳位,可尽可能地减小次级同步整流器 MOSFET 的电压应力,以使用具有更好品质因数 (FoM) 的额定电压较低的 MOSFET。PMP23126 在初级侧使用我们的 30mΩ GaN,在次级侧使用硅 MOSFET。与 Si MOSFET 相比,LMG3522 顶部冷却 GaN 集成了驱动器和保护功能,可在更宽的工作范围内保持 ZVS,从而实现更高的效率。PSFB 以 100kHz 的频率运行,可实现 97.74% 的峰值效率。
包含在电机控制 SDK 中的 MathWorks MATLAB (...)
参考设计
使用 GaN 和 C2000™ MCU 器件的 3kW 两相交错式半桥 LLC 参考设计
该参考设计是使用 LMG3422 和 F280039C 器件的 3kW、两相交错式半桥电感器-电感器-电容器 (LLC)。该设计可实现 98.1% 的峰值效率和 313W/in³ 功率密度,可用作通用冗余电源 (CRPS) 服务器电源的输出级,用于评估两个并联 LLC 级的控制方法,例如交错和电流平衡。
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使用 C2000™ 实时微控制器的 1kW、12V HHC LLC 参考设计
此参考设计是一款使用 F280039C 微控制器的 1kW、400V 至 12V 半桥谐振直流/直流平台,用于评估混合迟滞控制 (HHC) 的负载瞬态性能。HHC 是一种整合了直接频率控制 (DFC) 和电荷控制的控制方法,通过添加频率补偿斜坡来控制电荷。借助额外的内部环路,HHC 可以提高电感器-电感器-电容器 (LLC) 级的负载瞬态响应性能。
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具有电子计量功能的 3.6kW 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计
此参考设计是一款基于氮化镓 (GaN) 的 3.6kW 单相持续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 转换器,面向 M-CRPS 电源。此设计包含精度为 0.5% 的电子计量功能,无需使用外部电源计量 IC。该电源旨在支持 16A RMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。此功率级之后是一个小型升压转换器,这有助于显著缩小大容量电容器的尺寸。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装,具有集成驱动器和保护功能,可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。F28003x C2000™ (...)
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变频、ZVS、5kW、基于 GaN 的两相图腾柱 PFC 参考设计
该参考设计为高密度高效 5kW 图腾柱功率因数校正 (PFC) 设计。设计采用两相图腾柱 PFC,能在可变频率和零电压开关 (ZVS) 条件下运行。控制器采用新拓扑和改进型三角电流模式 (iTCM),能够减小尺寸并提高效率。设计方案为在 TMS320F280049C 微控制器内使用高性能处理内核,可在广泛的工作范围内保证效率。PFC 的运行频率范围为 100kHz 至 800kHz。峰值系统效率为 99%,该数值在 120W/in3 开放式框架功率密度下实现。
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具有 16A 最大输入的 3kW、180W/in3 单相图腾柱无桥 PFC 参考设计
该参考设计演示了一种使用 C2000 F28003x 和 F28004x 微控制器控制连续导通模式图腾柱功率因数校正转换器 (PFC) 的方法。此 PFC 还可以在并网(电流控制)模式下用作逆变器。该转换器旨在支持 16ARMS 的最大输入电流和 3.6kW 的峰值功率。LMG3522 采用 GaN 器件功率级顶部冷却封装,具有集成驱动器和保护功能,可实现更高的效率、缩小低电源尺寸和降低复杂性。基于 F28004x 或 F28002x 的 C2000 (...)
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1kW、80+ titanium、GaN CCM 图腾柱无桥 PFC 和半桥 LLC(具有 LFU)参考设计
此参考设计是一种数字控制的紧凑型 1kW 交流/直流电源设计,适用于服务器电源单元 (PSU) 和电信整流器应用。该高效设计支持两个主要功率级,包括一个前端连续导通模式 (CCM) 图腾柱无桥功率因数校正 (PFC) 功率级。PFC 级采用带有集成驱动器的 LMG341x GaN FET,可在宽负载范围内实现高效率,并且符合 80 Plus Titanium 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) 隔离式直流/直流级,以便在 1kW 功率下实现 +12V 直流输出。两个控制卡使用 C2000™ Piccolo™ 微控制器来控制两个功率级。
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1500W 交流开关无桥式 PFC 参考设计
此参考设计是一款交流开关无桥功率因数校正 (PFC) 功率级,在连续导通模式 (CCM) 下运行。它采用通用交流输入电压(90VAC 至 264VAC),提供 390V、1000W 的低压线路输出和 1500W 的高压线路输出。该设计采用 UCD3138 数字控制器和 UCC21220 隔离式栅极驱动器,在 115VAC 输入下可实现 97.1% 的峰值效率,在 230VAC 输入下可实现 98.3% 的峰值效率。其总谐波失真 (THD) 在 115VAC、1000W 下低于 1.2%,在 230VAC、1500W 下低于 2%。处于满负载时,115VAC 和 230VAC (...)
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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
连续导通模式 (CCM) 图腾柱功率因数校正 (PFC) 是一款简单高效的电源转换器。 为了实现 99% 的效率,需要考虑许多设计细节。 PMP20873 参考设计采用 TI 的 600V GaN 功率级,LMG3410 和 TI 的 UCD3138 数字控制器。 设计概述详细介绍了连续导通模式 (CCM) 图腾柱拓扑的工作原理,给出了电路的详细设计考虑考量因素,并提供了磁性元件和固件控制方面的设计考虑因素。此转换器设计的工作频率为 100KHz。在交流线路过零处软启动可最大限度地减小电流尖峰并降低 THD。 PFC 固件实时测量交流电流和 PFC (...)
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具有高电压 GaN FET 的高效率和高功率密度 1kW 谐振转换器参考设计
PMP20978 参考设计是一种高效率、高功率密度和轻量化的谐振转换器参考设计。此设计将 390V 输入转换为 48V/1kW 输出。PMP20978 功率级具有超过 140W/in^3 的功率密度。整板重量不到 230g。在稳态、950kHz 固定开关频率下,可达到 97.6% 的峰值效率。
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适用于电信和服务器 PSU、配备电表且效率为 97.5% 的 1kW 紧凑型数字 PFC 参考设计
TIDA-00707 是一款专为电信、服务器和工业电源设计的 1kW 紧凑型 (100mm × 80mm) 功率因数转换器 (PFC)。此参考设计是一款连续导通模式升压转换器,采用 UCD3138A 数字电源控制器实现,内置所有保护功能。经过硬件设计和测试,符合传导发射、浪涌和 EFT(依据 EN55014)要求。
此参考设计提供了一个现成的前端 PFC 平台,可适配最高达 1kW 的各种电源,并通过降低总线电容、减少 RMS 电流及前端保护而提升整体系统性能。它符合严格的电流 THD 和功率因数规范,具备输出过流、过压及欠压保护功能。