TI 6.6kW碳化硅无桥PFC参考设计,高效AC/DC转换
"TI 提供了一份关于 3 相交错图腾柱无桥功率因数校正(PFC)的设计资料,重点介绍了采用碳化硅(SiC)高频管和数字控制环路的方案,适用于高效率 AC/DC PFC 开发。此设计在电动汽车(EV)或混合动力电动汽车(HEV)的车载充电器上具有重要应用价值。" 这篇资料详细阐述了一个6.6千瓦的三相交错图腾柱无桥PFC参考设计,特别适合于高效能的电动车或混合动力电动车的车载充电器。设计的核心特点是使用了碳化硅MOSFETs作为高频开关元件,这种材料因其优异的热性能和高速开关特性,能够显著提升系统的效率和响应速度。 设计中,C2000微控制器(MCU)扮演了关键角色,它不仅驱动SiC MOSFET,还配合SiC隔离门驱动器实现精确控制。通过数字控制环路,可以实现对电源转换过程的精细调节,确保系统稳定运行并保持高功率因数。此外,设计还包括了线电压感应、中性电压感应以及直流母线电压检测,以监控系统的实时状态。 电源结构中,三相交流输入通过图腾柱拓扑进行转换,减少了传统桥式拓扑中的损耗。每个图腾柱由一对开关管(如SiC MOSFET)组成,通过交错控制策略降低开关损耗,提高整体效率。同时,使用了三个霍尔传感器来检测电流,提供准确的电流信息反馈,有助于精确控制和故障检测。 电源的输出部分包括一个隔离的5V和3.3V电源,为控制系统和其他电子组件供电。此外,设计还集成了故障和重置信号,以确保系统在异常情况下能安全关闭。保护电路包括UCC28700-Q1和TLV71333-Q1等器件,用于电压和电流的保护。 参考设计中,TI使用了TIDA-01604和TIDA-01605等评估模块,以及UCC21520-Q1隔离器,这些组件协同工作,构建了一个完整的、高效率的PFC解决方案。整体设计的效率达到了98.6%,体现了其在提高能效和优化电源转换性能方面的卓越表现。 这份资料深入探讨了基于碳化硅的无桥PFC技术,提供了实用的设计指南和实施方案,对于研发高效率AC/DC电源转换系统,尤其是电动车充电领域的工程师来说,是一份极具价值的参考资料。
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