PMP23475

GaN-based 5kW two-phase totem-pole PFC reference design with zero current detection

PMP23475

设计文件

概述

This reference design is a high-density and high-efficiency, 5kW power factor correction (PFC) converter implemented with TI high-performance Gallium Nitride (GaN) power switches. A peak system efficiency of 99.2% with an open-frame power density of 120W/in3 was measured. The power stage uses a two-phase totem pole PFC in a brand new zero current detection (ZCD) based control mechanism. The new control method operates with variable frequency and maintains zero voltage switching (ZVS) over all operating conditions. The control is implemented with a TMS320F280039C high-performance microcontroller and the LMG3527R030 GaN field effect transistor (FET) with integrated ZCD sensing. The operating frequency range of the converter is approximately between 100kHz and 800kHz.

特性
  • 99.2% efficiency
  • Phase shedding
  • 5kW
  • Power density: 120W/in3
  • Density without hold up: 180W/in3
输出电压选项 PMP23475.1
Vin (Min) (V) 180
Vin (Max) (V) 265
Vout (Nom) (V) 400
Iout (Max) (A) 12.5
Output Power (W) 5000
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated
Input Type AC
Topology Boost- PFC
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设计文件和产品

设计文件

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

AC/DC 和 DC/DC 转换器(集成 FET)

TPS560430具有高效睡眠模式的 SIMPLE SWITCHER® 36V 600mA 降压稳压器

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C2000 实时微控制器

TMS320F280039C具有 CLA、CLB、AES 和 CAN-FD 的 C2000™ 32 位 MCU 120MHz 384KB 闪存、FPU 和 TMU

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与门

SN74AHC1G08单通道、双输入、2V 至 5.5V 高速 (9ns) 与门

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变压器驱动器

SN6505B适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

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并联电压基准

TLV431A精度为 1% 的低电压可调节精密并联稳压器

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数字隔离器

ISO7741EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA376精密 (0.025mV)、低噪声 (7.5nV/rtHz)、低静态电流 (760uA) 运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC21225A具有双输入、5V UVLO 且采用 LGA 封装的 2.5kVrms、4A/6A 双通道隔离式栅极驱动器

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隔离式栅极驱动器

UCC5350具有米勒钳位或分离输出以及 8V 或 12V UVLO 的 3kVrms、5A/5A 单通道隔离式栅极驱动器

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
测试报告 GaN-Based 5kW Two-Phase Totem-Pole PFC Reference Design with Zero Current Detection PDF | HTML 2025年 3月 6日

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