此參考設(shè)計是一個 4kW 交錯式 CCM 圖騰柱 （TTPL） 無橋 PFC 參考設(shè)計，使用 64 引腳 C2000? 微控制器、LM3410 氮化鎵器件和TMCS1100霍爾傳感器。它基于使用 C2000? MCU 的 TIDM-02008 雙向交錯式 CCM TTPL 無橋 PFC 參考設(shè)計，將總 PCB 尺寸減小至 145 mm x 105 mm x 35 mm。氮化鎵 （GaN） 器件用于功率級，最高效率為 98.73%。該設(shè)計包括先進(jìn)的功能，如切相、自適應(yīng)死區(qū)時間、輸入電容補償（用于提高負(fù)載范圍內(nèi)的 PF 和效率）以及非線性電壓環(huán)路（用于減少負(fù)載瞬態(tài)下的電壓過沖和下沖）。

*附件：PMP40690 使用C2000? MCU和GaN的4kW交錯式 CCM 圖騰柱無橋 PFC 參考設(shè)計.pdf

特征

• 小尺寸設(shè)計
• 峰值效率 98.73%
• 滿載時功率因數(shù)為 >0.995，電流 THD 為 <3%
• 在軟件中實現(xiàn)的高級功能

參數(shù)

1. 設(shè)計概述

• ?設(shè)計目標(biāo)?：提供一個高效的4kW交錯式連續(xù)導(dǎo)通模式（CCM）圖騰柱無橋功率因數(shù)校正（PFC）參考設(shè)計。
• ?核心組件?：采用64引腳C2000?微控制器、LM3410氮化鎵（GaN）器件和TMCS1100霍爾傳感器。
• ?效率?：峰值效率達(dá)到98.73%。

2. 設(shè)計特點

• ?交錯式CCM?：采用交錯式控制，減少輸入和輸出電流紋波，提高整體效率。
• ?圖騰柱無橋結(jié)構(gòu)?：減少開關(guān)損耗和導(dǎo)通損耗，提高功率密度。
• ?高級功能?：包括相位脫落、自適應(yīng)死區(qū)時間、輸入電容補償和非線性電壓環(huán)，以優(yōu)化PF和效率，并減少負(fù)載瞬態(tài)下的電壓過沖和下沖。
  

3. 測試條件與設(shè)備

• ?電壓和電流要求?：輸入電壓100-240Vac，輸出電壓400Vdc，輸出電流根據(jù)輸入電壓變化。
• ?測試設(shè)備?：包括多用表、交流電源、電子負(fù)載、示波器、功率計和直流電源等。

4. 測試結(jié)果

• ?效率數(shù)據(jù)?：在不同輸入電壓和負(fù)載條件下，記錄了詳細(xì)的效率、功率因數(shù)和諧波失真數(shù)據(jù)。
• ?熱圖像?：展示了在長時間運行后的熱分布，確保設(shè)計的熱穩(wěn)定性。

5. 波形分析

• ?開關(guān)波形?：展示了不同輸入電壓和負(fù)載條件下的開關(guān)行為。
• ?輸出電壓紋波?：分析了輸出電壓的紋波情況。
• ?輸入電流?：展示了輸入電流的波形，驗證了功率因數(shù)校正的效果。
• ?負(fù)載瞬態(tài)響應(yīng)?：測試了負(fù)載變化時的電壓和電流響應(yīng)。
• ?啟動序列?：記錄了不同負(fù)載條件下的啟動過程。

6. 設(shè)計與應(yīng)用注意事項

• ?設(shè)計文件?：包括原理圖、PCB布局、元件清單等，供設(shè)計師參考。
• ?應(yīng)用建議?：強調(diào)了設(shè)計師在使用該參考設(shè)計時需獨立分析、驗證和測試其應(yīng)用，并確保符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求。