2024年1月16日，致力于亞太地區(qū)市場的國際領(lǐng)先半導(dǎo)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(zhuǎn)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(nèi)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onsemiNCP1681高功率圖騰柱PFC控制器和NCP4390LLC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(shè)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(yīng)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 SiCMOSFET，次級側(cè)采用帶同步整流功能的控制LLC轉(zhuǎn)換器設(shè)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(dǎo)通模式（CCM）和臨界導(dǎo)通模式（CrM）下運行。并且NCP1681有快速負載暫態(tài)補償響應(yīng)、各式保護功能以及PFC-OK信號供應(yīng)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(gòu)成一個半橋。而諧振橋由電感Lr、電容Cr以及一個變壓器構(gòu)成。在電路中，采用NCP4390控制器控制應(yīng)用中的六個MOSFET。初級端MOSFET由電隔離雙半橋驅(qū)動器NCP51561直接驅(qū)動。隔離結(jié)半橋驅(qū)動器NCP81705驅(qū)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(guān)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(yīng)變得更加容易。在工作時，NCP4390還顯著改善了負載調(diào)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(yīng)。

圖示4-具有中心抽頭半橋輸出級的半橋LLC諧振轉(zhuǎn)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(zhuǎn)直流電源設(shè)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(zhuǎn)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(shù)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(shè)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(yīng)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。

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