基于ST产品的数字控制3KW通信电源方案

2022年11月15日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下友尚推出基于意法半导体（ST）STM32G474RBT6 MCU的数字控制3KW通信电源方案。

图示1-大联大友尚基于ST产品的数字控制3KW通信电源方案的展示板图

5G通信技术的飞速发展推动了千百行业的数字化转型。然而随着5G通信的加速布局，通信系统也变得日益复杂。其中通信电源作为整个通信系统的动力组成部分，除了被要求具备稳定的运行能力，同时也需要拥有更高的电源效率。因此电信运营商在大规模升级或扩建电信系统时，往往也需要对通信电源进行迭代。针对市场上的5G通信电源需求，大联大友尚基于ST STM32G474RBT6 MCU推出了数字控制3KW通信电源方案，该方案包括前端无桥图腾柱PFC和后端LLC全桥架构，可以帮助开发者迅速完成高效率通信电源设计。

图示2-大联大友尚基于ST产品的数字控制3KW通信电源方案的场景应用图

此电源方案由两个功率级组成：前级是由STM32G474RBT6 MCU控制的无桥图腾柱PFC，后级则是由另一个STM32G474RBT6 MCU控制的全桥LLC+同步整流（SR）。前级图腾柱PFC提供功率因数校正（PFC）和谐波失真（THD）抑制，后级全桥LLC转换器提供安全隔离和稳定的输出电压。并且由于采用完全数字化和专用控制算法，本方案实现了低THD失真（满载时小于5%），以及动态负载条件下的可靠运行和高整体效率。

图示3-大联大友尚基于ST产品的数字控制3KW通信电源方案的方块图

除此之外，方案还使用了ST最新的功率器件，包括第三代半导体SiC MOSFET、MDmesh高压超结MOSFET、隔离MOS驱动器和VIPer系列辅助电源。通过将这些高性能器件紧凑布局，本方案在外形尺寸仅为105mm×281mm×41mm，功率密度为40W/in³。并经测试验证，在230VAC输入时，方案的峰值效率可高达96.3%。

核心技术优势：

Ÿ 采用ST SiC MOS（宽禁带第三代半导体），具有高温低阻、低开关损耗、低体二极管反向恢复电荷；

Ÿ 主控MCU芯片ST32M474，实现全数字设计电源控制；

Ÿ 功率密度达：40 W/in³；

Ÿ 满负载时高功率因数&总谐波失真THD<5%；

Ÿ 峰值浪涌电流<30A。

方案规格：

Ÿ 输入电压：90~264V；

Ÿ 输入电压频率：47~63Hz；

Ÿ 输出电压：53.5V；

Ÿ 输出功率：3000W；

Ÿ 功率因数>0.98 @满负载；

Ÿ 峰值效率96.3%。