ZHCU696G
September 2019 – October 2023
1
说明
资源
特性
应用
6
1
系统说明
1.1
关键系统规格
2
系统概览
2.1
方框图
2.2
设计注意事项
2.3
重点米6体育平台手机版_好二三四
2.3.1
LMG3422R050 - 具有集成驱动器和保护功能的 600V GaN
2.3.2
TMCS1100 - 精密隔离式电流感测监控器
2.3.3
UCC27524 - 双路 5A 高速低侧功率 MOSFET 驱动器
2.3.4
UCC27714 - 620V、1.8A、2.8A 高侧低侧栅极驱动器
2.3.5
ISO7721 - EMC 性能优异的增强型和基础型双通道高速数字隔离器
2.3.6
ISO7740 和 ISO7720 - 高速、低功耗、稳健的EMC 数字隔离器
2.3.7
OPA237 - 单电源运算放大器
2.3.8
INAx180 - 低侧和高侧电压输出,电流感测放大器
2.3.9
TPS560430 - SIMPLE SWITCHER 4V 至 36V、600mA 同步降压转换器
2.3.10
TLV713 - 适用于便携式设备且具有折返电流限制的 150mA 低压差 (LDO) 稳压器
2.3.11
TMP61 - 用于温度咸测的小型硅基线性热敏电阻
2.3.12
CSD18510Q5B - 40V、0.96mΩ、N 沟道、单路、SON5x6、NexFET MOSFET
2.3.13
UCC28911 - 具有恒压恒流和初级侧调节功能的 700V 反激式开关
2.3.14
SN74LVC1G3157DRYR - 单极双掷模拟开关
2.4
系统设计原理
2.4.1
图腾柱 PFC 级设计
2.4.1.1
PFC 级设计参数
2.4.1.2
电流计算
2.4.1.3
PFC 升压电感
2.4.1.4
输出电容器
2.4.1.5
快速开关和慢速开关
2.4.1.6
交流电流感测电路
2.4.1.7
温度感测
2.4.2
LLC 级设计参数
2.4.2.1
确定 LLC 变压器匝数比 N
2.4.2.2
确定 Mg_min 和 Mg_max
2.4.2.3
确定谐振网络的等效负载电阻 (Re)
2.4.2.4
选择 Lm 和 Lr 之比 (Ln) 以及 Qe
2.4.2.5
确定初级侧电流
2.4.2.6
确定次级侧电流
2.4.2.7
初级侧 GaN 和驱动器
2.4.2.8
次级侧同步 MOSFET
2.4.2.9
输出电流感测
2.4.3
初级侧和次级侧之间的通信
3
硬件、软件、测试要求和测试结果
3.1
所需的硬件和软件
3.1.1
硬件
3.1.1.1
测试条件
3.1.1.2
电路板验证所需的测试设备
3.1.1.3
测试步骤
3.1.1.3.1
系统测试:双级
3.1.1.3.2
PFC 级测试
3.1.1.3.3
LLC 级测试
3.1.2
PFC 级软件
3.1.2.1
打开 CCS 内的项目
3.1.2.2
工程结构
3.1.2.3
基于 C2000 MCU 使用 CLA 来减轻 CPU 负载
3.1.2.4
CPU 利用率及内存分配
3.1.2.5
运行项目
3.1.2.5.1
实验 1:开环,直流(PFC 模式)
3.1.2.5.1.1
设置实验 1 的软件选项
3.1.2.5.1.2
构建和加载项目
3.1.2.5.1.3
设置调试环境窗口
3.1.2.5.1.4
使用实时仿真
3.1.2.5.1.5
运行代码
3.1.2.5.2
实验 2:闭合电流环路,直流
3.1.2.5.2.1
设置实验 2 的软件选项
3.1.2.5.2.2
构建和加载项目以及设置调试
3.1.2.5.2.3
运行代码
3.1.2.5.3
实验 3:闭合电流环路,交流 (PFC)
3.1.2.5.3.1
设置实验 3 的软件选项
3.1.2.5.3.2
构建和加载项目以及设置调试
3.1.2.5.3.3
运行代码
3.1.2.5.4
实验 4:闭合电压和电流环路 (PFC)
3.1.2.5.4.1
设置实验 4 的软件选项
3.1.2.5.4.2
构建和加载项目以及设置调试
3.1.2.5.4.3
运行代码
3.1.3
LLC 级软件
3.1.3.1
打开 CCS 内的工程
3.1.3.2
工程项目
3.1.3.3
软件流程
3.1.3.4
CPU 利用率及内存分配
3.1.3.5
运行项目
3.1.3.5.1
实验 1:开环控制
3.1.3.5.1.1
软件设置
3.1.3.5.1.2
构建和加载项目
3.1.3.5.1.3
调试环境窗口
3.1.3.5.1.4
运行代码
3.1.3.5.2
实验 2:使用 SFRA 的闭环控制
3.1.3.5.2.1
软件设置
3.1.3.5.2.2
构建和加载项目
3.1.3.5.2.3
调试环境窗口
3.1.3.5.2.4
运行代码
3.1.4
PFC + LLC 级双测试
3.1.4.1
硬件设置
3.1.4.2
系统测试步骤
3.1.4.3
TIDA-010062 中的 FSI 软件
3.1.5
实时固件更新概述
3.1.5.1
实时固件更新说明
3.1.5.2
软件结构
3.1.5.3
LLC 级软件上的 LFU
3.1.5.3.1
在 CCS 内打开工程
3.1.5.4
使用 CCS 将自定义引导加载程序和应用程序加载到闪存
3.1.5.5
在 CLA 上运行控制环路的 LFU 演示和测试结果
3.2
测试和结果
3.2.1
性能、数据和曲线
3.2.1.1
PFC 级的效率、iTHD 和 PF
3.2.1.2
LLC 级的效率
3.2.1.3
整个系统的效率
3.2.2
函数波形
3.2.2.1
启动
3.2.2.2
霍尔传感器
3.2.2.3
PFC 工作波形
3.2.2.4
LLC 工作波形
4
设计文件
4.1
原理图
4.2
物料清单
4.3
PCB 布局建议
4.3.1
功率级专用指南
4.3.2
栅极驱动器专用指南
4.3.3
布局图
4.4
Altium 项目
4.5
Gerber文件
4.6
装配图
5
软件文件
6
相关文档
6.1
商标
7
关于作者
8
修订历史记录
132
4.3.1
功率级专用指南
遵守以下关键指南对功率级组件布线:
最大程度地缩减包含高频开关电流在内的电源路径电路的回路面积和布线长度。这将有助于降低EMI,并提高转换器的整体性能。
尽可能缩短开关节点。走线宽度短小适中有助于降低寄生电感引起的感应振铃。
使具有高 dV/dt 电势和高 di/dt 能力的走线远离间距充足并采用接地屏蔽的敏感信号走线,或屏蔽敏感信号走线。
使每个电源级的电源接地端和控制接地端保持隔开。在靠近给定电源级的直流输入回路或输出回路的位置将二者相连(如果二者电气连接)。
当多个电容器并联用于电流共享时,两个电容器引线应对称布局。如果布局不同,则串联布线阻抗较低的电容器将会出现更大的峰值电流并且电容器变得更热 (I2R)。
将所有电源开关组件的散热器连接到各自的电源接地端。
将保护器件(如 TVS、缓冲器、电容器或二极管)放置于空间上靠近意保护的器件的位置上,并采用短线布线,以降低电感。
根据 IPC2152规定的额定电流下可接受的温升以及可接受的直流和交流阻抗来选择PCB 布线宽度。在启用电子保护器件(如熔丝或断路器)之前,走线应能够承受故障电流(如短路电流)。
根据适用标准的要求确定电路各走线的间距。本参考设计遵循 UL 60950-1 安全标准,以保持从火线到中性线以及安全接地间的爬电距离和间隙。
调节热管理以适用终端设备。
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