PMP20873

効率 99% の 1kW GaN ベース CCM トーテムポール力率補正(PFC)コンバータのリファレンス・デザイン

概要

連続導通モード(CCM)トーテムポール力率補正(PFC)は、シンプルで高効率なパワー・コンバータを実現します。99% の効率を実現するためには、さまざまな設計上の詳細を考慮する必要があります。PMP20873 リファレンス・デザインでは、TI の 600VGaN 出力段、LMG3410、TI の UCD3138 デジタル・コントローラを使用します。設計概要で、CCM トーテムポール・トポロジ動作の詳細、回路設計の詳細な考慮事項、磁気素子およびファームウェア制御設計上の考慮事項を説明します。このコンバータは 100KHz で動作します。AC ライン・クロスオーバーでのソフト・スタートにより、電流スパイクを最小限に抑え、THD を低減します。PFC ファームウェアが AC 電流と PFC 出力電圧をリアルタイムで測定し、スイッチ・ノードのフル・スイングが完了するのに必要なデッドタイムを予測します。適応型デッドタイム制御により、スイッチング損失と GaN FET ボディ・ダイオードの導通損失の両方を効果的に最小化できます。GUI によるパラメータ設定と制御ループ・チューニングがサポートされています。

特長
  • 1kW、100kHZ および 230V で 99% の効率(115V の長時間動作時は、電力が 600W に低下)
  • ドライバが集積された TI の LMG3410 GaN 出力段により、回路の信頼性が確保され、設計が容易
  • 調整可能なスイッチング・ノード dv/dt 設定による OCP、OTP、OVP
  • フル・デジタル制御
  • 適応型デッドタイム制御と低 AC クロスオーバー電流歪み
  • GUI による PFC パラメータ設定と制御ループ・チューニングが可能
出力電圧オプション 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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組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

TIDUDA5.PDF (2312 K)

効率グラフや試験の前提条件などを含める、このリファレンス・デザインに関する試験結果

TIDRRC9.PDF (451 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDRRD0.PDF (61 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDRRD1B.PDF (113 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRRD2.PDF (94 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRRD3.PDF (316 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRRD4.PDF (29 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRRD7.ZIP (2857 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDRRD8.ZIP (164 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCDJ2.ZIP (2986 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDCDJ3.ZIP (1096 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRRD5.PDF (2522 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

TIDRRD6.PDF (126 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

GaN (窒化ガリウム) IC

LMG3410R070ドライバと保護機能内蔵、600V、70mΩ の GaN

データシート: PDF | HTML
GaN (窒化ガリウム) IC

LMG3411R050ドライバとサイクルごとの過電流保護機能内蔵、600V、50mΩ の GaN

データシート: PDF | HTML
GaN (窒化ガリウム) IC

LMG3411R070ドライバとサイクルごとの過電流保護機能内蔵、600V、70mΩ GaN

データシート: PDF | HTML
アナログ・スイッチ / マルチプレクサ

SN74LVC1G31575V、2:1 (SPDT)、1 チャネル汎用アナログ・スイッチ

データシート: PDF | HTML
シャント電圧リファレンス

TLV431A1% 精度、低電圧、調整可能な高精度シャント・レギュレータ

データシート: PDF | HTML
デジタル・アイソレータ

ISO7831最高絶縁定格、トリプルチャネル、2/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

データシート: PDF | HTML
デジタル電源絶縁型コントローラ

UCD3138高集積デジタル・コントローラ、絶縁電源用、3 チャネル・フィードバック・ループ/ 8 チャネル DPWM 出力付

データシート: PDF | HTML
ハーフ・ブリッジ・ドライバ

UCC277144A、600V ハーフブリッジ・ゲート・ドライバ

データシート: PDF | HTML
フライバック・コントローラ

UCC287402 次側安定化 (SSR) 機能搭載、定電圧、定電流 (CVCC) フライバック コントローラ

データシート: PDF | HTML
リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

LP2986調整可能または固定の電圧構成、200mA、16V、低ドロップアウト電圧レギュレータ

データシート: PDF
降圧コンバータ (スイッチ内蔵)

TPS621533 ~ 17V、1A、降圧コンバータ、3x3 QFN パッケージ

データシート: PDF | HTML

技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
* 試験報告書 PMP20873 Test Results 2017年 6月 12日
技術記事 GaN reliability standards reach milestone PDF | HTML 2017年 9月 18日
技術記事 The power to innovate industrial design PDF | HTML 2017年 3月 27日
技術記事 The power to do even more with GaN PDF | HTML 2017年 3月 25日

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