Diseño de referencia del adaptador de densidad de alta potencia basado en GaN
El diseño adaptador basado en GaN para soluciones de potencia.Tiene una configuración modular, es eficiente, tiene un amplio rango de voltaje y es fácil de personalizar para los ingenieros.¡Leer más!
El NCP13992UHD300WGEVB de ONSEMI es un diseño de referencia de adaptador de densidad de potencia ultra alta basado en GaN que permite a los ingenieros de diseño crear soluciones de potencia eficientes y compactas.Este diseño de referencia es una herramienta valiosa para los ingenieros que desarrollan sistemas de energía de alto rendimiento con un enfoque en parámetros clave como la eficiencia, la potencia de entrada sin carga, las respuestas transitorias y la firma EMI.El diseño incluye un convertidor de refuerzo PFC sincrónico que funciona en modo de conducción discontinua (DCM) o modo de conducción crítica (CRM) dependiendo de la carga y una etapa de potencia LLC con rectificación sincrónica del lado secundario.El controlador NCP1616 en la etapa delantera PFC garantiza un factor de potencia de unidad y una corriente de entrada baja THD, mientras que el controlador SR de alto rendimiento NCP4306 sincroniza el interruptor PFC Boost SR.
La etapa LLC funciona a 500 kHz bajo carga nominal, administrada por el controlador LLC de modo corriente NCP13992.Los hemts GaN en ambas etapas de energía mantienen una alta eficiencia a altas frecuencias.El GS66504B de GaN Systems se usa como interruptores del lado primario.El rectificador sincrónico del lado secundario incluye el controlador NCP4306 y dos MOSFET de potencia de 60 V paralelos por rama, implementados en una tarjeta de hija de módulo SR dedicada para un diseño de PCB eficiente.
La densidad de potencia ultra alta se logra a través del diseño modular, los controladores, los controladores, los hemts GaN y la magnética de potencia personalizada.Este manual se centra en el diseño de referencia, los principios de operación y las conexiones.Para obtener información detallada, consulte las hojas de datos de los componentes individuales utilizados.
Las características clave del diseño incluyen un diseño basado en Gan Hemt que ofrece una densidad de potencia ultra alta de hasta 32 W/pulgada³, un diseño PCB de dos capas simple para todos los módulos de placa y una potencia máxima de 300 W con alcance máximoHasta 340 W a un voltaje de salida fijo de 19 V. Admite un amplio rango de voltaje de entrada de 90-265 VRMS, incorpora CRM PFC sincrónica usando Hemts GaN, y cuenta con una etapa LLC de 500 kHz con un controlador GAN HB de 600 V y unControlador LLC Modo de corriente de alto rendimiento.Además, cumple con el nivel 2 de COC5.
La placa de demostración utiliza un sistema modular que consiste en la placa principal y varios módulos de tarjetas nudi.Las siguientes tarjetas hija se insertan en la placa principal: módulo de rectificador de puente, módulo CBULK, módulo de etapa LLC y módulo SR.El diseño modular ofrece varias ventajas, incluida la versatilidad, la capacidad de probar tarjetas de hija personalizadas, actualizaciones de diseño fáciles, verificar la funcionalidad del módulo individual y el espacio para características adicionales.Este enfoque ayuda a reducir el área de PCB, aumentar la densidad de potencia y minimizar las capas de PCB requeridas.Todos los PCB están diseñados como placas de dos capas con un revestimiento de cobre 70 µM para una mejor manejo térmico y pérdidas de conducción reducidas, especialmente en el lado secundario, que conlleva una corriente de salida relativamente alta.