大聯(lián)大友尚集團推出基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案

2024年1月16日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯(lián)大控股宣布，其旗下友尚推出基于安森美（onsemi）NCP1681和NCP4390芯片以及SiC MOSFET的3KW高密度電源方案。

圖示1-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的展示板圖

當前，無論是汽車電動化轉型還是光伏、儲能等新興市場的快速發(fā)展都對推動社會可持續(xù)發(fā)展起到了積極作用。在這種背景下，業(yè)內對于更緊湊、高效的電源需求與日俱增。為滿足這一需求，大聯(lián)大友尚基于onsemi NCP1681高功率圖騰柱PFC控制器和NCP4390 LLC控制器以及SiC MOSFET推出3KW高密度電源方案，以助力高效率和小尺寸電源設計。 

圖示2-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的場景應用圖

為減少損耗，本方案取消輸入整流二極管，使用圖騰柱PFC電路和650V SiC MOSFET，次級側采用帶同步整流功能的控制LLC轉換器設計。其中，在PFC級方案采用onsemi NCP1681圖騰柱PFC控制器，該控制器可在連續(xù)導通模式（CCM）和臨界導通模式（CrM）下運行。并且NCP1681有快速負載暫態(tài)補償響應、各式保護功能以及PFC-OK信號供應后級電源時序控制，非常適用于需要高效率、高功率因子以及高穩(wěn)定性PFC的場景。 

圖示3-采用SiC MOSFET的3KW圖騰柱PFC和次級端穩(wěn)壓LLC電源

在LLC級，S1和S2構成一個半橋。而諧振橋由電感Lr、電容Cr以及一個變壓器構成。在電路中，采用NCP4390控制器控制應用中的六個MOSFET。初級端MOSFET由電隔離雙半橋驅動器NCP51561直接驅動。隔離結半橋驅動器NCP81705驅動次級端MOSFET，其隔離電壓額定值低于初級端PFC器件，但具有更高的工作開關頻率。NCP4390是一款電流模式LLC控制器，其能夠使得LLC的動態(tài)響應變得更加容易。在工作時，NCP4390還顯著改善了負載調節(jié)性能，其可以補償負載突變，無需等待電壓變化和通過諧振電路做出頻率響應。 

圖示4-具有中心抽頭半橋輸出級的半橋LLC諧振轉換器

本方案SiC MOS器件支持高頻PFC，并采用先進的圖騰柱無橋PFC控制器，以及工作頻率高達150KHz的高頻LLC級，在輸出級上通過高效率全橋同步整流，實現(xiàn)高功率密度。 

圖示5-大聯(lián)大友尚基于onsemi產(chǎn)品的3KW高密度電源方案的方塊圖

本方案出色完成了交流轉直流電源設計，其使用圖騰柱控制器加半橋諧振全波同步整流輸出進行高效轉換，電源單元可以接受輸入電壓為80VAC-240VAC，并可提供48V或54V直流輸出。此外，得益于這些先進的器件，本方案的功率密度超過40W/in³，滿載效率為98.4%。

核心技術優(yōu)勢：

?   采用先進的圖騰柱控制器NCP1681；

?   寬輸入電壓范圍；

?   具有多模操作的PFC控制器：CCM或者 Multi-mode（CCM+CrM）；

?   具有多模操作的LLC控制器：PFM+PWM+SKIP mode或PFM+SKIP mode；

?   鈦金等級電源設計方案；

?   低電源保護、過載保護、熱保護；

?   采用電流控制模式有出色的負載和線路瞬態(tài)響應在任何條件下均具有穩(wěn)定的輸出；

?   極低的空載消耗；

?   此3KW電源單元可接受80VAC-240VAC的輸入電壓，并可提供48V或54V直流輸出。

方案規(guī)格：

?   輸入電壓：90VAC-265VAC；

?   輸出電壓：48VDC/62.5A；

?   輸出功率：3KW；

?   功率因數(shù)：大于0.98；

?   操作溫度：0℃至40℃；

?   拓撲：PFC+LLC+SR；

?   PCB尺寸：280mm×110mm×38mm；

?   效率：96.5%，230VAC。