基于 ON Semiconductor NCP13992+NCP1618+ Gan Systems的 Multi Mode PFC+LLC+GaN Fet之750W高效能通讯电源方案

通讯的建设为交换式电源(SMPS)业者带来了巨大商机,但这一巨大商机同时也为通讯电源设计者带来了新的挑战。对于通讯资料中心及大型基地台,多数采用扩充现有设备容量的方式来建设新的通讯设备,其中留给新的通讯所需电能的电源柜空间往往极其有限,甚至只能采用原有电源柜。在这些情况下电源柜的输出功率需要大幅增加。这就要求通讯电源模组(通常称其为整流模组)在保持体积基本不变的情况下大幅加输出功率,即功率密度提升。

本方案基于安森美半导体NCP13992驱动GaN之750W半桥LLC通讯电源,前级PFC采用安森美半导体NCP1618控制芯片,NCP1618可以提供多种工作模式,在Tcycle小于Tclamp 工作频率时,线路工作在DCM的工作状态,在Tclamp 大于 Tcycle 小于 TCCM工作频率是,线路工作在CRM工作模式,在Tcycle 大于120%*TCCM 工作频率时,线路工作在CCM工作模式,此工作模式可以更好的优化线路架构以及功耗等问题,在轻载待机方面比上一代NCP1616产品提升30MW, 同步在满载效率有提升2% 。后级的DC/DC则采用安森美半导体NCP13992控制芯片,NCP13992是电流模式的LLC方案,电流模式控制,不需要额外的过载和短路回授电路,有更快的稳定响应。另外实现600V的门级控制,不需要辅助供电线路简化线路,更高的效率和更低的轻载能耗,同时NCP13992可以半数位控制,轻松实现过载保护,硬切换电流保护,死区调整,过压和过流等的保护。另外,变压器二次侧则采用MPS的MP6924控制芯片,MP6924是SR控制器,可以实现2路驱动控制,极大的优化线路和设计难度,独特的关断控制算法,可以极大的提高整个产品的效率。

场景应用图

sceneryUrl

产品实体图

imgUrl

展示版照片

frontUrl

方案方块图

funcUrl

核心技术优势

NCP13992 是高效能电流模式控制器,适用于半桥谐振转换器。此控制器能实作 600 V 闸极驱动器,可简化布局并减少外接元件数量。内建暂时低压输入功能,能在所有应用中简化控制器的实作。在需要 PFC 前级的应用中,NCP13992 具有专用的输出可驱动 PFC 控制器。此特点搭配专用的安静省略模式技术可进一步提升整体应用的轻度负载效率。NCP13992 提供一整套保护功能,能在任何应用中达到安全操作。其中包括过载保护、预防硬切换循环的过电流保护、欠压侦测、开放式光耦合器侦测、自动失效时间调整、过压 (OVP) 和过温保护 (OTP) 保护。 特点: 1. 高频操作:20 kHz 至 750 kHz 2. 安静模式技术 3. 电流模式控制机制 4. 自动失效时间搭配最大时效时间箝位 优点: 1. 提高轻载效率,避免变压器噪音 2. 内置安全保护,改善暂态响应 3. 效率更高 应用: 1. 半桥谐振转换器 2. 离线电源供应器 3. 笔记型电脑配接器 4. LCD、LED 和 OLED 电视 5. 高功率 AC / DC 配接器 6. 工业和医疗电源供应器 7. 运算电源供应器 8. 照明电源供应器

方案规格

PFC: ► Topology : Boost @ 65KHZ / CCM operation ► PFC IC : NCP1654BD65R2G. ► PFC control circuit on the daughter board and colayout multi-mode PFC controller NCP1618. ► Gate driver: FAN3100TSX. ► PFC MOSFET: TO-220F, FCF125N65S3 * 2 PCS/ or FCPF099N65S3 * 2 PCS ► PFC Diode: TO-220F, FFSPF2065A * 1 PCS LLC: ► Topology : HB-LLC @ 220KHZ / Full load ► LLC IC : NCP13992A. ► LLC control circuit on main power board. ► LLC GaN & Dr. driver on the daughter board. ► LLC SF3 FRFET power88 NTMT090N65S3HF & FAN3100TSX on the daughter board. ► SR MOSFET / SR controller on the daughter board. ► 2nd side SR Controller: MPS/MP6924 ►SR MOSFET: Power 56 (5*6mm), FDMS86255 * 2 PCS Output ►54V+/13.89A=750 W

技术文档

类型标题档案
硬件Power Test Report