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致力于亞太地區(qū)市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布,其旗下友尚推出基于安森美(onsemi)NCP1681和NCP4390芯片以及SiC MOSFET的3KW高密度電源方案。
圖示1-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的展示板圖
當前,無論是汽車電動化轉型還是光伏、儲能等新興市場的快速發(fā)展都對推動社會可持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。在這種背景下,業(yè)內對于更緊湊、高效的電源需求與日俱增。為滿足這一需求,大聯(lián)大友尚基于onsemi NCP1681高功率圖騰柱PFC控制器和NCP4390 LLC控制器以及SiC MOSFET推出3KW高密度電源方案,以助力高效率和小尺寸電源設計。
圖示2-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的場景應用圖
為減少損耗,本方案取消輸入整流二極管,使用圖騰柱PFC電路和650V SiC MOSFET,次級側采用帶同步整流功能的控制LLC轉換器設計。其中,在PFC級方案采用onsemi NCP1681圖騰柱PFC控制器,該控制器可在連續(xù)導通模式(CCM)和臨界導通模式(CrM)下運行。并且NCP1681有快速負載暫態(tài)補償響應、各式保護功能以及PFC-OK信號供應后級電源時序控制,非常適用于需要高效率、高功率因子以及高穩(wěn)定性PFC的場景。
圖示3-采用SiC MOSFET的3KW圖騰柱PFC和次級端穩(wěn)壓LLC電源
在LLC級,S1和S2構成一個半橋。而諧振橋由電感Lr、電容Cr以及一個變壓器構成。在電路中,采用NCP4390控制器控制應用中的六個MOSFET。初級端MOSFET由電隔離雙半橋驅動器NCP51561直接驅動。隔離結半橋驅動器NCP81705驅動次級端MOSFET,其隔離電壓額定值低于初級端PFC器件,但具有更高的工作開關頻率。NCP4390是一款電流模式LLC控制器,其能夠使得LLC的動態(tài)響應變得更加容易。在工作時,NCP4390還顯著改善了負載調節(jié)性能,其可以補償負載突變,無需等待電壓變化和通過諧振電路做出頻率響應。
圖示4-具有中心抽頭半橋輸出級的半橋LLC諧振轉換器
本方案SiC MOS器件支持高頻PFC,并采用先進的圖騰柱無橋PFC控制器,以及工作頻率高達150KHz的高頻LLC級,在輸出級上通過高效率全橋同步整流,實現(xiàn)高功率密度。
圖示5-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的方塊圖
本方案出色完成了交流轉直流電源設計,其使用圖騰柱控制器加半橋諧振全波同步整流輸出進行高效轉換,電源單元可以接受輸入電壓為80VAC-240VAC,并可提供48V或54V直流輸出。此外,得益于這些先進的器件,本方案的功率密度超過40W/in3,滿載效率為98.4%。
核心技術優(yōu)勢:
采用先進的圖騰柱控制器NCP1681;
寬輸入電壓范圍;
具有多模操作的PFC控制器:CCM或者 Multi-mode(CCM+CrM);
具有多模操作的LLC控制器:PFM+PWM+SKIP mode或PFM+SKIP mode;
鈦金等級電源設計方案;
低電源保護、過載保護、熱保護;
采用電流控制模式有出色的負載和線路瞬態(tài)響應在任何條件下均具有穩(wěn)定的輸出;
極低的空載消耗;
此3KW電源單元可接受80VAC-240VAC的輸入電壓,并可提供48V或54V直流輸出。
方案規(guī)格:
輸入電壓:90VAC-265VAC;
輸出電壓:48VDC/62.5A;
輸出功率:3KW;
功率因數(shù):大于0.98;
操作溫度:0℃至40℃;
拓撲:PFC+LLC+SR;
PCB尺寸:280mm×110mm×38mm;
效率:96.5%,230VAC。
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