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使用 C2000™ MCU 和 LMG3410 控制交错连续导通模式 (CCM) 图腾柱 (TTPL) 无桥功率因数校正功率级的方法,LMG3410 是一种单通道 GaN 功率级一个 70-mΩ、600-V GaN 功率晶体管和专用驱动器。
目标应用包括电动汽车的车载充电器、电信整流器、电机驱动器、焊接电源和其他工业交流供电转换器。 该设计支持用于提高效率的切相和自适应死区时间、用于提高轻负载功率因数的输入电容补偿方案,以及用于降低瞬态电压尖峰的非线性电压环路。 此参考设计提供的硬件和软件可加快上市时间。该参考设计的特点包括:
TTPL PFC 上的切相选项(点击图片放大) 在这些模式中的每一个中,必须调整它们中的每一个之间的相移。在两相模式下,脉宽调制器之间需要 180° 的相移,而在三相模式下,需要 120° 的相移。 可以根据不同的参数来决定是否进行切相,例如 RMS 电流、功率、峰值电感电流等。使用 RMS 电流时,相位变化可能会显着延迟。下图显示了根据 RMS 电流进行决策时的切相。在添加阶段之前,代码需要多个 AC 周期。 添加相位的决定基于 RMS 计算时的波形。 对于许多应用程序来说,这种延迟可能是不可接受的。因此,电压控制器输出被选为下降或增加相位的决策点。如下图所示构建了一个状态机,在切相点周围构建了一些滞后。 用于切相控制的状态机(点击图片放大) 本参考设计中使用的关键组件
当 LMG3410 未通电时,集成的低压硅 MOSFET 通过其源极关闭 GaN 器件。在正常操作中,低压硅 MOSFET 持续保持导通,而 GaN 器件直接从内部产生的负电压电源进行门控。 集成驱动器提供额外的保护和便利功能。快速过流、过热和欠压锁定 (UVLO) 保护有助于创建故障安全系统。设备的状态由 FAULT 输出指示。一个内部 5V 低压差稳压器可以提供高达 5mA 的电流来为外部信号隔离器供电。 最后,外部可调压摆率和低电感 QFN 封装可最大限度地减少开关损耗、漏极振铃和电噪声产生。
该器件具有出色的稳健性和抗噪能力,能够在 HS 引脚上高达 -8Vdc 的负电压(VDD = 12V)下保持操作逻辑。
使用片上三角数学单元 (TMU) 加速三角运算。该解决方案还提供了在 F28004x 和 F2837x 上使用控制律加速器 (CLA) 的选项。CLA 是一种协处理器,可用于减轻 CPU 负担并在 C2000 MCU 上实现更快运行的循环或更多功能。 设计指南 ![]() PCB 布局 ![]() Gerber 文件 ![]() 物料清单 (BOM) ![]()
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