此參考設(shè)計(jì)是高頻諧振轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)。使用諧振頻率為 500 kHz 的諧振電路，輸出電壓調(diào)節(jié)至 24 V，輸入電壓范圍為 380 V 至 400 V。此設(shè)計(jì)使用 TI 的高壓 GaN 器件 LMG3410R070 以及 UCD3138A 和 UCD7138 來(lái)優(yōu)化死區(qū)時(shí)間和同步整流器 （SR） 導(dǎo)通，從而實(shí)現(xiàn)了 97.9% 的峰值效率。

*附件：PMP21309 采用 HV GaN FET 的 24V-500W 諧振轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì).pdf

特征

• 500kHz 諧振頻率
• 390V 至 24V/500W 轉(zhuǎn)換
• 390V 輸入時(shí)效率為 97.9%
• 功率級(jí) X Y 尺寸 1.9 英寸 x 3 英寸

參數(shù)

1. 設(shè)計(jì)概述

• ?設(shè)計(jì)名稱(chēng)?：PMP21309 24V-500W 諧振轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)
• ?核心組件?：采用TI的HV GaN FET（LMG3410R070）和數(shù)字控制器（UCD3138A）
• ?應(yīng)用?：高頻諧振轉(zhuǎn)換器，輸出電壓24V，輸入電壓范圍380V至400V

2. 系統(tǒng)規(guī)格

• ?板卡尺寸?：2.5” x 4” x 1.4”
• ?輸入特性?：
  • 最小輸入電壓：380V DC
  • 額定輸入電壓：390V DC
  • 最大輸入電壓：400V DC
• ?輸出特性?：
  • 輸出電壓：24V ± 5%
  • 最大輸出功率：500W

3. 測(cè)試與結(jié)果

3.1 效率與開(kāi)關(guān)頻率

• ?測(cè)試條件?：使用12V風(fēng)扇進(jìn)行空氣冷卻
• ?效率數(shù)據(jù)?：
  • 在380V DC輸入下，峰值效率達(dá)到97.9%
  • 在不同輸入電壓和負(fù)載條件下，效率保持在90%以上

3.2 熱圖像

• ?測(cè)試條件?：環(huán)境溫度25°C，強(qiáng)制氣流，輸出加載24.5V/21A
• ?熱點(diǎn)分析?：
  • 變壓器核心最高溫度：約41°C
  • 輸出極板最高溫度：約57°C

3.3 啟動(dòng)與關(guān)閉

• ?啟動(dòng)電壓波形?：顯示了無(wú)負(fù)載和24V/21A負(fù)載條件下的啟動(dòng)電壓
• ?關(guān)閉瞬態(tài)?：顯示了21A負(fù)載條件下的關(guān)閉瞬態(tài)電壓

3.4 輸出紋波電壓

• ?測(cè)試條件?：不同輸入電壓和負(fù)載條件下
• ?結(jié)果?：輸出紋波電壓在可接受范圍內(nèi)

3.5 負(fù)載響應(yīng)

• ?測(cè)試條件?：390V輸入，10A至21A負(fù)載瞬態(tài)
• ?結(jié)果?：系統(tǒng)快速響應(yīng)負(fù)載變化，輸出電壓穩(wěn)定

3.6 同步整流器導(dǎo)通

• ?測(cè)試條件?：不同輸入電壓和24V/21A負(fù)載條件下
• ?結(jié)果?：顯示了同步整流器Q103的VDS電壓波形，驗(yàn)證了其正常導(dǎo)通

4. 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

• ?高頻諧振?：采用500kHz諧振頻率，提高功率密度和效率
• ?GaN FET技術(shù)?：利用LMG3410R070 GaN FET的低開(kāi)關(guān)損耗和高頻率特性
• ?數(shù)字控制?：UCD3138A提供高精度控制和多種保護(hù)功能，優(yōu)化同步整流器死區(qū)時(shí)間