SL-DPSLLCK1

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3kW D-SMPSフルブリッジLLC DC-DCコンバータ

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ソリューション概要

STは、出力同期整流機能を備えたデジタル制御のフルブリッジLLC共振型DC-DCコンバータ・ソリューションを提供しています。

デジタル制御段はSTM32F334マイクロコントローラ(マイコン)をベースとしています。STM32F334には、制御ループを細かく制御するための高分解能タイマ、モニタリング用のステータス情報通信や、、PFCフロントエンド整流器との統合に適したフォトカプラを使用したシリアル通信が可能なUSART、CAN、SMBusが組み込まれています。

パワー段に含まれるLLCコンバータのフルブリッジ・プライマリ・セクションは、MDmesh™ DM2シリーズのパワーMOSFET「STW70N60DM2」をベースとし、高集積・高電流ハーフブリッジ・ゲート・ドライバ「L6941」により高効率を実現しています。

STripFET™ F7技術を活用したパワーMOSFET「STP310N10F7」を使用したフルブリッジ・トポロジには、導通損失を低減するためにLLCコンバータの2次側に同期整流(SR)が採用されています。

1次側と2次側は、制御ボード、ゲート・ドライバIC、および信号調整回路に安定化電圧を提供する、VIPer27HDをベースとするフライバック回路によって供給されます。

また、ソリューションには包括的なファームウェア・サンプル・アプリケーションも含まれています。」

  • 搭載製品の特徴

    高性能マイコン: STM32F469AI

    STM32F3x4ラインは、デジタル電力変換アプリケーション(D-SMPSなど)向けに設計された汎用32bitマイコンです。浮動小数点演算ユニット(FPU)に対応した最大動作周波数72 MHzのArm® Cortex®-M4、217ps分解能を持ち、電源および温度ドリフトに対する自己補正機能を備えた高分解能タイマ、高精度で正確な制御を実現する高速A/Dコンバータ、保護およびシグナル・コンディショニング向けの各種アナログ・インタフェースを搭載しています。

    高電圧パワーMOSFET: STW70N60DM2

    STW70N60DM2は、ファスト・リカバリ・ダイオードを内蔵したMDmesh™ DM2シリーズの高電圧パワーMOSFETです。高電流におけるターンオフ時の消費電力(Eoff)に関して優れた動作を実現するとともに、低ゲート電荷、低入力容量、および内蔵ダイオードによって超高速リカバリが可能であるため、きわめて厳しい要件が求められる高効率コンバータや、LLC共振型コンバータなどの共振型トポロジに適しています。

    低電圧パワーMOSFET: STP310N10F7

    STP310N10F7は、ST独自のSTripFET™技術(第7世代)と新しいゲート構造が採用された低電圧Nチャネル・パワーMOSFETです。すべてのパッケージにおいて最も低いオン抵抗(RDS(on))を示し、静電容量とゲート電荷の低減にも貢献します。部品数を抑えた小型パッケージで、システムの電力および効率要件に対応することができます。

     

    高電圧コンバータ: VIPER27HD

    VIPER27HDは、800V耐圧の堅牢なパワーMOSFETと最先端のPWM制御、および包括的な機能と保護機能を搭載した高電圧コンバータです。最も厳しい省エネルギー規制に対応できるだけでなく、高い信頼性と柔軟性、および部品数の削減に貢献する補助スイッチング電源(SMPS)の実装に最適です。Hバージョンではジッタ付き固定スイッチング周波数(115kHz)によるPWM制御が提供されるため、変圧器の小型化が可能です。

    ハーフブリッジ・ゲート・ドライバ: L6491

    L6491は、BCD6オフライン技術が活用された高電圧ハーフブリッジ・ゲート・ドライバで、Nチャネル・パワーMOSFETまたはIGBT駆動用のハーフブリッジ・ゲート・ドライバが1チップに搭載されています。ハイサイド(フローティング)セクションは、最大600Vの電圧レールに耐えられるように設計されています。ロジック入力は最低3.3VのCMOS / TTLに対応し、マイコンやDSPと簡単に接続することができます。また、内蔵コンパレータにより、迅速な過電流保護を実現しています。

  • All Features

    • 入力電圧(DC): 375V~425V
    • 出力電圧: 48V
    • 最大出力電流: 62.5A
    • 出力: 3kW
    • 高周波(HF)変圧器分離電圧: 4kV
    • 最大DC-DCスイッチング周波数: 380kHz(起動時)
    • 閉ループのスイッチング周波数: 120kHz~250kHz
    • 共振周波数: 175kHz
    • 適応型同期整流
    • 入出力に対する低電圧および過電圧保護
    • 過熱保護
    • 短絡回路保護
    • 軽負荷時のバースト・モード
    • 出力と温度に基づいて空気流速度が調整される強制冷却