大联大品佳集团推出基于Microchip产品的4KW图腾柱PFC数字电源方案

2022-06-07 09:12:44 来源:EETOP

2022年4月20日,致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布,其旗下品佳推出基于微芯科技(Microchip)dsPIC33CK256MP506芯片的4KW图腾柱PFC数字电源方案。

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近年来,在电源研发领域,无桥PFC凭借着自身独特的优势,受到了广泛的应用。而作为无桥PFC的一种形式,图腾柱PFC设计由于可以消除二极管的损耗而成为了效率最高的PFC电路。并且随着GaN功率开关器件的问世,使得图腾柱无桥PFC打破了只能满足中小功率电源设计的限制,不仅能工作在DCM模式,还能工作在CCM模式,这进一步提升了电源的转换效率。对此,大联大品佳基于Microchip dsPIC33CK256MP506芯片推出了4KW图腾柱PFC数字电源方案,适用于高功率密度、高效率的电源设计。

 

 微芯科技(Microchip)是一家知名的微控制器、混合信号、模拟和Flash-IP解决方案供应商,其为全球数以千计的各类客户应用提供低风险、低成本的成熟技术,公司致力于通过自己的产品与方案缩短客户的研发时间与上市周期。本方案采用的dsPIC33CK256MP506是Microchip旗下高性能数字处理控制器,其内部集成的数字电源专用零极点补偿算法函数,可对PFC的电压电流环进行补偿运算,从而省去诸多外围补偿器件,节约系统设计成本。

 

此外,本PFC方案可进行交错并联,这能有效降低PFC变换器的功率密度,并为电路带来诸多优点:首先该方式可减少输入电流纹波,这意味着其可以减小前端EMI部分中差模电感的体积。其次能够减少输出电流纹波,达到降低母线电容容量和延长母线电容寿命的目的。同时交错并联还能减小PFC电感的体积,降低开关器件的平均电流应力。并且通过一定的相位管理,此方法也能提高轻载时PFC电路的效率。

 

PFC电路显著提高了电源模块的THD、PF等指标,改善了电网供电质量,是中大功率电源必不可少的关键电路。未来随着行业发展,高效、高功率、小体积的电源设计必然是大势所趋,在这之中大联大品佳与Microchip联手打造4KW图腾柱PFC数字电源方案可以帮助厂商积极响应趋势,在激烈的市场环境中抢占先机。

 

核心技术优势:

Ÿ   灵活的环路补偿算法控制:

主控制器Microchip DSP dsPIC33CK256MP506内部集成的数字电源专用零极点补偿算法函数,对PFC的电压电流环进行补偿运算。

Ÿ   高速DSP运算:

Microchip高性能数字电源专用控制器DSP工作频率为100MHz,单指令周期运行。

Ÿ   电流连续模式控制CCM:

可有利于提高PFC值。

Ÿ   高分辨率PWM驱动:

PWM分辨率为250ps,开关频率选择66KHz,以合适的开关频率提高电源转换效率,保证良好的EMI特性。

Ÿ   专用ADC内核与共享ADC模块:

ADC转换延时仅285ns。

Ÿ   采用GaN管提高转换效率:

采用氮化镓高频化的无桥PFC后,体积大大变小,成本更有优势,大大减小了CCM模式下反向恢复损耗,效率也大大提高。

Ÿ   平滑的过零尖峰处理:

利用DSP控制零点正负半周切换时PWM启停时刻,在过零点提前关闭,在过零点延后开通。

Ÿ   支持USB通讯:

使用Microchip MCP2221,可通过USB通讯进行在线升级和数据通信。

Ÿ   MPLAB X IDE图形化配置:

通过MPLAB X IDE的MCC插件,以图形化配置生成各类外设模块的初始化代码和底层驱动,可极大降低软件开发难度,减轻工程师的开发负担,常规应用无需看寄存器定义即可完成开发。

 

方案规格:

Ÿ   输入电压:AC 85V~270V;

Ÿ   最大功率:4KW;

Ÿ   输入电流:18A;

Ÿ   输出电压:387VDC +/- 5Vdc;

Ÿ   PWM频率:66KHz;

Ÿ   转换效率:99%短时过载:19.8A(rms)(2200W at 115Vac,4400W at 230Vac);

Ÿ   USB在线升级:支持(使用MCC生成代码);

Ÿ   环境温度:小于50℃。


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