SL-DPSTPFC1

量産中

突入電流制限機能付き3.6kW PFCトーテム・ポール

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ソリューション概要

スイッチング電源(SMPS)の電気規格では、電力変換効率の向上が求められています。一方で、多くの高電力アプリケーションにおいて、AC主電源ラインの高調波や力率を改善するために、高コストのアクティブ力率補正段が求められる場合があります。

SL-DPSTPFC1は、完全なデジタル制御を用いたブリッジレス・トーテム・ポールPFC(力率補正回路)のリファレンス設計です。包括的なテストと測定により、広い入力電圧・負荷条件にわたって低THDを実現し、高効率デジタル電源供給アプリケーションで力率をほぼ1にまで近づけることができます。

搭載されたSTM32F334マイクロコントローラ(マイコン)は、広い動作範囲にわたる精密な制御ループ・レギュレーションを実装し、スマートな突入電流制御で高いシステム信頼性を保証します。また、豊富なアナログ・ペリフェラルとトーテム・ポール・アーキテクチャによって部品数を削減に貢献し、ソリューション全体のコストとサイズの縮小に貢献します。

パワー部の高周波レッグには、ガルバニック絶縁型ゲート・ドライバ「STGAP2S」によって駆動される、きわめて高性能な650V耐圧 SiC(シリコン・カーバイド)パワーMOSFETを備えています。低周波レッグには、1200V 30A サイリスタを使用し、電源投入時またはライン・ドロップからの復帰時のACライン極性が切り替わるタイミングで電流制限をアクティブに行います。

VIPer26LD高電圧コンバータに基づくフライバック回路が、パワー・スイッチと制御スイッチの両方に安定した電圧を提供します。

完全なファームウェア・アプリケーションもリファレンスとして含まれており、具体的なアプリケーション要件に応じて変更可能です。

  • 搭載製品の特徴

    高性能 汎用32bitマイコン: STM32F469AI

    STM32F469AIは、浮動小数点ユニット、高性能NVM、およびアクセラレータ・テクノロジを搭載したArm® Cortex®-Mベースの高性能32bitマイコンです。優れたデジタル信号処理能力と高速クロックを備え、振動センサや環境センサから送信されるきわめて高いデータ・レートを管理します。

    パワーMOSFET: SCTW35N65G2V

    SCTW35N65G2V(650V、45A、55mΩ)は、きわめて小さい逆回復損失を特徴とするSTの第2世代SiC MOSFETです。高出力トーテム・ポール・ソリューションにおける低リップル電流CCM動作を実現するために重要な特性、およびジャンクション温度の影響をほとんど受けない優れたオン抵抗とスイッチング特性を備えています。

    高性能汎用32bitマイコン: STM32F334

    32bit Arm® Cortex®-M4を搭載したSTM32F334は、デジタル・スイッチング電源などのデジタル電力変換アプリケーションにおいてサイクルごとの電流制御や厳密な電圧調整のために、応答性の高い制御アルゴリズムを実行する上で最適な製品です。高解像度タイマや、正確かつ精密な制御のための高速ADコンバータ、保護やシグナル·コンディショニング用のさまざまなアナログ・インタフェースを備えています。

     

    高出力ゲート・ドライバ: STGAP2S

    4Aシングル・ゲート・ドライバ「STGAP2S」は、高出力アプリケーションのゲート駆動チャネルを低電圧制御およびインタフェース回路から絶縁します。80ns以内の低伝搬遅延により、精度の高いPFC制御を実現し、UVLOおよびサーマル・シャットダウン保護とスタンバイ・モードにより、きわめて低いアイドル消費電力が実現されます。

    サイリスタ: TN3050H-12WY

    TN3050H-12WYは、きわめて堅牢なオートモーティブ・グレードのサイリスタです。AC-DC電源回路初段の突入電流制限回路に使用され、サージに対する高い堅牢性と電気的過渡現象に対する優れた耐性を提供します。サーミスタや機械式リレーを使用する従来の構成で懸念される実装面積や信頼性の課題解決に貢献します。

    • テスト 1
    • テスト 2
    800V MOFET: VIPER26LD

    VIPER26LDは、ブレークダウン電圧が800Vの高出力MOSFETです。入力電圧範囲が広い高効率の補助電源を実現し、より小さなDRAINスナバ回路を可能にします。

  • All Features

    • きわめて高い力率と低THDソリューションで高効率の電源供給を実現
    • 最大4kVのEMC規格に適合し、長いスイッチング寿命とEMIエミッションの低減を実現する堅牢な設計
    • SiC MOSFETの使用による効率の向上と、よりコンパクトな高出力電力設計が可能
    • STM32マイコンによるアプリケーションと操作の柔軟性により、正確かつ応答性の高いデジタル制御を実現
    • アクティブ・ソフトスタート突入電流制限および、制御段とパワー段間のガルバニック絶縁による信頼性の向上