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世平集团代理之 TI 推出 高效、低成本单相功率因数调节器转换器

 2018-01-10

TIDA-00779主要的家电设备,如空调,冰箱和洗衣机使用三相脉宽调制的BLDC或PMSM驱动器。 这些马达驱动器通常具有分数或低马力评级范围从0.25 HP(186 W)到5 HP(3.75 kW)。 一个电子驱动器是需要控制的无刷直流电机或永磁同步电机中的定子电流。 典型的电子驱动包括:

  • 具有所需功率能力的三相逆变器的功率级
  • 微控制器单元(MCU)实现电机控制算法
  • 用于闭环速度或转矩控制的电机电压和电流检测
  • 用于驱动三相逆变器的栅极驱动器
  • 电源为门驱动器和MCU供电

 

 产品特性

  • 整体运行效率高达98%以上电压范围,允许更小的散热器
  • 宽电压满负荷工作输入范围为190-V至270-V AC
  • 高功率因数> 0.99,THD <5% 中等到满负荷(50到100%)
  • 高达3.5千瓦的高功率输出,覆盖大部分单相输入PFC应用
  • 8引脚PFC解决方案(不需要AC线路感测)启用非常简单的设计
  • 降低电流检测阈值最小化功耗
  • 更小尺寸的高功率密度
  • 强大的输出电源保护输出过流,输出过压和输出欠压条件
  • 符合EFT标准IEC 6000-4-4的要求和浪涌规范IEC 61000-4-5
  • 简单使用PCB外形(215×145毫米)

 

系统方块图

 

产品功能

UCC28180 - PFC控制器:

UCC28180是一款高性能的CCM 8引脚可编程频率PFC控制器。宽和控制器的可编程操作频率为高频率设计提供了灵活性优化组件。 UCC28180使用调整电流回路电路实现不到5%THD从中等到满负荷(50%到100%)。降低的电流感测阈值使得UCC28180使用小于50%的分流电阻,从而降低功耗,同时保持低电平THD。 UCC28180还包含一个集成的快速栅极驱动器,驱动2 A源电流-1.5-A灌电流,这消除了对外部栅极驱动器的要求。UCC28180还具有一套完整的系统保护功能,大大提高了可靠性进一步简化设计:

  • 软过电流
  • 逐周期峰值电流限制
  • 输出过压
  • VCC欠压锁定(UVLO)保护

UCC27531D - 低端栅极驱动器:

获得较低的开关损耗水平对于实现高效率非常重要。开关损耗MOSFET是快速通过Miller平台所需的驱动电流的函数功率MOSFET的开关过渡区域。将高电流栅极驱动器放置在靠近FET的位置通过有效地对电压进行充电和放电,可以实现更快的开启和关闭MOSFET的栅极 - 漏极寄生电容(CGD)。这种布局有效地减少了开关损耗UCC27531D是单通道,高速栅极驱动器,可以有效驱动MOSFET和IGBT开关;电源开关。采用允许通过不对称的高达2.5 A和5 A接收器的设计驱动器(分离式输出),加上能够支持负关断偏置,轨到轨驱动能力,非常小的传播延迟(17 ns典型值),UCC27531D是MOSFET和MOSFET的理想解决方案IGBT电源开关。 UCC27531D还可以支持使能,双输入以及反相和同相输入功能。分离输出和强大的非对称驱动器提升了器件的抗干扰能力抵御寄生米勒开启效应,并有助于减少地面反弹。其他主要功能使设备成为此应用的理想选择:

  • ž宽泛的VDD范围从10到35 V.
  • 输入和使能引脚能够承受高于地面-5伏直流电
  • 欠压锁定(Under voltage-Lockout)简称UVLO

LMT01 - 温度传感器:

LMT01是一款高精度2引脚温度传感器,具有易于使用的脉冲计数接口使其成为PTC或NTC热敏电阻的理想数字替代品消费市场。 LMT01数字脉冲计数输出,在很宽的温度范围内具有高精度范围允许与任何MCU配对,而无需担心集成的ADC品质或可用性最小化软件开销。 LMT01以非常好的分辨率实现了平坦的±0.5°C精度(0.0625°C),在-20°C至90°C的宽温度范围内无需系统校准或硬件或软件补偿。与其他数字IC温度传感器不同,LMT01的单线接口是直接设计的与GPIO或比较器输入接口,从而简化了硬件实现。同样的,LMT01的集成EMI抑制和简单的2引脚架构使其非常适用于板载和非板载温度传感。 LMT01提供模拟NTC或PTC热敏电阻的所有简单功能数字接口的优势,广泛的性能指标,抗电磁干扰能力和最小的处理器资源。本设计使用LMT01作为MOSFET或IGBT的温度监视器。其他主要功能使设备成为此应用的理想选择:

  • 通信频率:88 kHz
  • 连续转换加数据传输周期:100 ms
  • 转换电流:34μA

 

测试报告

下图显示了交流输入系统的测量效率电压变化有无升压跟随器配置。 这些图表也比较了效率使用MOSFET和使用IGBT之间的改进。

 

 

下图显示了输入电压为230 V AC,功率输出为3.5 kW的功率器件的温度。

 产品照片

 

应用