我們提出了一種高密度3 kW電源解決方案，移除輸入整流二極管,使用圖騰極PFC電路和650 V SiC MOSFET和以及次級側(cè)控制LLC帶同步整流功能的轉(zhuǎn)換器。

本方案是推動高效率和減小電源尺寸:

其中功率因數(shù)校正（PFC）是標準電源的常見要求，目的為減少諧波含量和虛功引起的電力線損耗，在設計小型高效PFC電源是一項復雜的設計挑戰(zhàn)，本方案為單相交流輸入 3 kW電源設計，該電源具有功率密度超過 40 W/in3，滿載效率為 98.4%。(表1性能特征，圖1是方案方塊圖)。

本方案使用SiC MOS器件支援高頻PFC，這是一種先進的圖騰柱PFC控制器，以及使用高速運行頻率高達 150 kHz 的高頻 LLC 輸出級，內(nèi)建同步整流實現(xiàn)了這種高功率密度設計。

圖1

圖2

圖1的左側(cè)顯示了圖騰柱PFC平臺。圖騰柱PFC控制器是NCP1681,該控制器可在連續(xù)導通模式(CCM)和頻率鉗位臨界導通模式(CrM)。本方案采用3KW為連續(xù)導通模式(CCM),以確保電感器的有效使用.

圖2為 3 kW 高密度電源方案使用S1 和 S2 為半橋開關，諧振橋由電感 Lr，漏感Lm，電容器Cr組成,輸出連接到四個全橋配置的同步整流MOSFET。

此拓撲 S1 和 S2 為零電壓開關，目的為降低開關損耗,采用LLC IC:NCP4390控制器，控制應用中有六個MOSFET,其中初級側(cè)為SiC MOSFET x 2pcs由電氣隔離的半橋驅(qū)動器NCP51561直接驅(qū)動，二次側(cè)驅(qū)動器為NCP81705對驅(qū)動中壓 MOSFET x 4pcs。

NCP4390是一個電流模式LLC控制器，使得動態(tài)回應變得更加容易，目的為提高負載調(diào)節(jié)性能，此控制器可以補償負載突然的變化。

?場景應用圖

?產(chǎn)品實體圖

?展示板照片

?方案方塊圖

?核心技術(shù)優(yōu)勢

1.業(yè)界第一類比式圖騰柱控制器: NCP1681

2.寬輸入電壓范圍

3.具有多模操作的PFC控制器:CCM or Multi-mode(CCM+CrM)

4.具有多模操作的LLC控制器:PFM+PWM+SKIP mode or PFM+SKIP mode

5.鈦金等級電源設計方案

6.低電源保護，過載保護，熱保護

7.采用電流控制模式有出色的負載和線路瞬態(tài)響應在任何條件下均具有穩(wěn)定的輸出

8.極低的空載消耗

9.此3kW電源單元是交流轉(zhuǎn)直流電源設計，創(chuàng)新的高功率密度設計使用圖騰柱控制器加半橋諧振全波同步整流輸出進行高效轉(zhuǎn)換，電源單元可以接受輸入電壓為80-240V AC，并可提供48V或54V直流輸出

?方案規(guī)格

1.輸入電壓:90V~265VAC

2.輸出電壓:48Vdc/62.5A

3.輸出功率:3000W

4.功率因素:大于0.98

5.操作溫度:0 to 40 degree C

6.拓撲:PFC+LLC+SR

7.PCB 尺寸:280 x 110 x 38 mm

8.效率:96.5% 在230Vac