大聯大友尚集團推出基于onsemi產品的3KW高密度電源方案

2024年1月16日，致力于亞太地區市場的國際領先半導體元器件分銷商---大聯大控股宣布，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-大聯大友尚基于onsemi產品的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展都對推動社會可持續發展起到了積極作用。在這種背景下，業內對于更緊湊、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-大聯大友尚基于onsemi產品的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定性PFC的場景。 

圖示3-采用SiC MOSFET的3KW圖騰柱PFC和次級端穩壓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的動態響應變得更加容易。在工作時，NCP4390還顯著改善了負載調節性能，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，實現高功率密度。 

圖示5-大聯大友尚基于onsemi產品的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響應在任何條件下均具有穩定的輸出；

?   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。

方案規格：

?   輸入電壓：90VAC-265VAC；

?   輸出電壓：48VDC/62.5A；

?   輸出功率：3KW；

?   功率因數：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。