PMP23547

GaN-based 8kW three-phase totem-pole power factor correction and three-phase LLC reference design

PMP23547

设计文件

概述

This reference design is a high-density and high-efficiency 8kW power supply. The first stage is a triangular conduction mode (TCM) power factor correction (PFC) converter followed by a delta-delta connected three-phase inductor-inductor-capacitor (LLC) converter. Both power stages are implemented with TI high-performance Gallium Nitride (GaN) power switches. The PFC uses a three-phase totem pole PFC in a zero-current detection (ZCD) based control mechanism. The control method operates with variable frequency and maintains zero voltage switching (ZVS) overall 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 70kHz and 1.2MHz. The LLC operates between 200kHz and 1.5MHz. The delta-delta resonant tank connection provides reduced root-mean-square (RMS) currents. Control is implemented with a TMS320F28P550SJ high-performance microcontroller. The LLC uses LMG3527R030 GaN FETs on the primary and LMG3100R017 GaN FETs on the secondary.

特性
  • Peak efficiency at full load: 97.5%
  • Dimensions: 700mm × 68.5mm × 32mm
输出电压选项 PMP23547.1 PMP23547.2
Vin (Min) (V) 180 440
Vin (Max) (V) 305 460
Vout (Nom) (V) 450 48
Iout (Max) (A) 18 170
Output Power (W) 8100 8160
Isolated/Non-Isolated Non-Isolated Isolated
Input Type AC DC
Topology Boost- PFC Full Bridge- LLC
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

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参考设计的测试结果,包括效率图表,测试前提条件等

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

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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C2000 实时微控制器

TMS320F28P550SJ具有 1 个 C28x + 1 个 CLA、150MHz 频率、1.1MB 闪存、5 个 ADC、CLB、AES 和 NPU 的 C2000™ 32 位 MCU

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串联电压基准

REF4132-Q1汽车类 12ppm/°C 低噪声低功耗精密电压基准

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数字隔离器

ISO6521功能隔离双通道 1/1 数字隔离器

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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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数字隔离器

ISO7741-Q1EMC 性能优异的汽车类四通道、3/1、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7742-Q1EMC 性能优异的汽车类四通道、2/2、增强型数字隔离器

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氮化镓 (GaN) 功率级

LMG3100R017具有集成驱动器的 100V 1.7mΩ GaN FET

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热敏电阻

TMP61采用 0402、0603/0805 和通孔封装的 1%、10kΩ 线性热敏电阻

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理想二极管/ORing 控制器

LM7480具有 -55°C 至 125°C 工作温度范围的 3V 至 65V 背对背 NFET 理想二极管控制器

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电源模块(集成电感器)

TPSM336253-36V 输入 1-15V 输出 2.5A 同步降压电源模块

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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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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS745-Q1具有电源正常指示功能的汽车级、500mA、低 IQ、高 PSRR、低压降 (LDO) 稳压器

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隔离式栅极驱动器

UCC21231具有 4A 拉电流和 6A 灌电流的高速双通道隔离式栅极驱动器

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霍尔效应电流传感器

TMCS113380ARMS 1MHz Hall-effect current sensor with AFR and ALERT

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

TLV365具有轨到轨输入和输出的 50MHz 单电源运算放大器

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测试报告 GaN-Based 8kW 3-Phase Totem-Pole PFC and 3-Phase LLC Reference Design PDF | HTML 2025年 3月 10日

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