大聯(lián)大品佳集團推出基于Microchip產(chǎn)品的4KW圖騰柱PFC數字電源方案

致力于亞太地區市場(chǎng)的領(lǐng)先半導體元器件分銷(xiāo)商---大聯(lián)大控股近日宣布，其旗下品佳推出基于微芯科技（Microchip）dsPIC33CK256MP506芯片的4KW圖騰柱PFC數字電源方案。

圖示1-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的4KW圖騰柱PFC數字電源方案的展示板圖

近年來(lái)，在電源研發(fā)領(lǐng)域，無(wú)橋PFC憑借著(zhù)自身獨特的優(yōu)勢，受到了廣泛的應用。而作為無(wú)橋PFC的一種形式，圖騰柱PFC設計由于可以消除二極管的損耗而成為了效率最高的PFC電路。并且隨著(zhù)GaN功率開(kāi)關(guān)器件的問(wèn)世，使得圖騰柱無(wú)橋PFC打破了只能滿(mǎn)足中小功率電源設計的限制，不僅能工作在DCM模式，還能工作在CCM模式，這進(jìn)一步提升了電源的轉換效率。對此，大聯(lián)大品佳基于Microchip dsPIC33CK256MP506芯片推出了4KW圖騰柱PFC數字電源方案，適用于高功率密度、高效率的電源設計。

圖示2-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的4KW圖騰柱PFC數字電源方案的場(chǎng)景應用圖

微芯科技（Microchip）是一家知名的微控制器、混合信號、模擬和Flash-IP解決方案供應商，其為全球數以千計的各類(lèi)客戶(hù)應用提供低風(fēng)險、低成本的成熟技術(shù)，公司致力于通過(guò)自己的產(chǎn)品與方案縮短客戶(hù)的研發(fā)時(shí)間與上市周期。本方案采用的dsPIC33CK256MP506是Microchip旗下高性能數字處理控制器，其內部集成的數字電源專(zhuān)用零極點(diǎn)補償算法函數，可對PFC的電壓電流環(huán)進(jìn)行補償運算，從而省去諸多外圍補償器件，節約系統設計成本。

此外，本PFC方案可進(jìn)行交錯并聯(lián)，這能有效降低PFC變換器的功率密度，并為電路帶來(lái)諸多優(yōu)點(diǎn)：首先該方式可減少輸入電流紋波，這意味著(zhù)其可以減小前端EMI部分中差模電感的體積。其次能夠減少輸出電流紋波，達到降低母線(xiàn)電容容量和延長(cháng)母線(xiàn)電容壽命的目的。同時(shí)交錯并聯(lián)還能減小PFC電感的體積，降低開(kāi)關(guān)器件的平均電流應力。并且通過(guò)一定的相位管理，此方法也能提高輕載時(shí)PFC電路的效率。

圖示3-大聯(lián)大品佳基于Microchip產(chǎn)品的4KW圖騰柱PFC數字電源方案的方塊圖

PFC電路顯著(zhù)提高了電源模塊的THD、PF等指標，改善了電網(wǎng)供電質(zhì)量，是中大功率電源必不可少的關(guān)鍵電路。未來(lái)隨著(zhù)行業(yè)發(fā)展，高效、高功率、小體積的電源設計必然是大勢所趨，在這之中大聯(lián)大品佳與Microchip聯(lián)手打造4KW圖騰柱PFC數字電源方案可以幫助廠(chǎng)商積極響應趨勢，在激烈的市場(chǎng)環(huán)境中搶占先機。

核心技術(shù)優(yōu)勢：

●   靈活的環(huán)路補償算法控制：

主控制器Microchip DSP dsPIC33CK256MP506內部集成的數字電源專(zhuān)用零極點(diǎn)補償算法函數，對PFC的電壓電流環(huán)進(jìn)行補償運算。

●   高速DSP運算：

Microchip高性能數字電源專(zhuān)用控制器DSP工作頻率為100MHz，單指令周期運行。

●   電流連續模式控制CCM：

可有利于提高PFC值。

●  高分辨率PWM驅動(dòng)：

PWM分辨率為250ps，開(kāi)關(guān)頻率選擇66KHz，以合適的開(kāi)關(guān)頻率提高電源轉換效率，保證良好的EMI特性。

●   專(zhuān)用ADC內核與共享ADC模塊：

ADC轉換延時(shí)僅285ns。

●   采用GaN管提高轉換效率：

采用氮化鎵高頻化的無(wú)橋PFC后，體積大大變小，成本更有優(yōu)勢，大大減小了CCM模式下反向恢復損耗，效率也大大提高。

●   平滑的過(guò)零尖峰處理：

利用DSP控制零點(diǎn)正負半周切換時(shí)PWM啟停時(shí)刻，在過(guò)零點(diǎn)提前關(guān)閉，在過(guò)零點(diǎn)延后開(kāi)通。

●  支持USB通訊：

使用Microchip MCP2221，可通過(guò)USB通訊進(jìn)行在線(xiàn)升級和數據通信。

●   MPLAB X IDE圖形化配置：

通過(guò)MPLAB X IDE的MCC插件，以圖形化配置生成各類(lèi)外設模塊的初始化代碼和底層驅動(dòng)，可極大降低軟件開(kāi)發(fā)難度，減輕工程師的開(kāi)發(fā)負擔，常規應用無(wú)需看寄存器定義即可完成開(kāi)發(fā)。

方案規格：

●   輸入電壓：AC 85V~270V；

●   最大功率：4KW；

●   輸入電流：18A；

●   輸出電壓：387VDC +/- 5Vdc；

●   PWM頻率：66KHz；

●   轉換效率：99%短時(shí)過(guò)載：19.8A（rms）（2200W at 115Vac，4400W at 230Vac）；

●  USB在線(xiàn)升級：支持（使用MCC生成代碼）；

●   環(huán)境溫度：小于50℃。