【源代码&原理图开源可交付】峰值效率达95%！1KW图腾柱式GaN数字控制电源方案

随着工业科技的飞速发展，电子设备对电源性能的要求日益严苛，不仅追求更高的功率密度，还需兼顾高效率与高可靠性。传统硅基器件在高频开关过程中产生大量热量，严重制约了开关频率的提升，并导致系统体积庞大，难以突破钛金牌能效门槛。

在此背景下,氮化镓（GaN）器件与优化拓扑架构的结合，正成为突破这一技术瓶颈的关键路径，为实现更高性能的电源设计提供了强有力的解决方案。

快包分析师推荐TAE32F5300芯片研发的1KW图腾柱式GaN数字控制电源方案，本方案采用先进的图腾柱无桥PFC拓扑结合氮化镓（GaN）功率器件，显著降低开关及导通损耗。方案源代码&原理图开源可交付，能帮助设备终端商实现国产化快速导入的需求。

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TAE32F5300的1KW图腾柱式GaN数字控制电源方案

方案介绍：

由TAE32F5300系列研发的1KW GaN图腾柱PFC+LLC数字控制电源应用设计方案，运用两颗TAE32F5300作为整个数字电源系统的主控芯片，该芯片通过数字化的环路控制实现了相较于模拟方案更好的PF、更低的THD。功率管使用了GaNext的GaN。此方案具有性能优越、效率高等特点。

方案参数：

方案特点：

·更高效：图腾柱拓扑&GaN具有更低的功率损耗，整机峰值效率达96%。

·更快速：使用主控芯片的IIR模块实现50K的软件锁相，实现更高的环路计算频率。

·更稳定：数字控制方式、自动环路补偿功能，加快了瞬态响应能力，增强了系统的稳定性。

·更安全：主控芯片内置快速比较器，可实现CBC保护，可以软件编辑各种保护功能。

应用场景：

1、通信与数据中心设备

5G/6G基站RRU（远程射频单元）、BBU（基带处理单元）、服务器电源、交换机/路由器电源。

2、工业自动化与驱动控制

工业机器人伺服驱动器、PLC（可编程逻辑控制器）、工业PC、激光设备电源、测试测量设备。

3、新能源与储能系统

光伏逆变器的辅助电源、储能系统（ESS）的DC/DC变换模块、电动汽车充电桩（AC-DC模块）。

4、医疗电子设备

医疗成像设备（如便携式超声）、患者监护仪、医疗分析仪器。

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HC32F334的1.2kW单路无桥图腾柱CCM_TPFC参考设计方案

方案介绍：

图腾柱PFC电路通过精准控制四只MOS管的导通，大幅降低了电流导通回路的损耗。同时，结合第三代半导体材料，图腾柱PFC能够进一步提升工作频率，从而更有效地减小电源模块的体积。

该方案利用小华半导体HC32F334芯片成功研发了一款1.2KW CCM PFC电源。经过严格的测试验证，该电源展现出卓越的性能，包括高效率、低输入纹波、低总谐波失真（THD）以及高PFC校正因数等优点。

方案参数：

• 输入电压：AC 176-264V

• 输出电压：DC 400V

• 功率：1200W

• 峰值效率：98.4%

• 工作频率：80kHz

• PFC功率因素：峰值0.999

• THDi：3.0%@220V

方案优势：

• 基于自主知识产权的数字电源控制器方案

• 数字双环控制加输入前馈控制

• 输入OCP，输出OVP，电感电流正向OCP保护等

• 峰值效率高达98.4%

• PF和THDi满足最新M-CRPS标准

应用场景：

1、数据中心与云计算基础设施

M-CRPS服务器电源、整机柜服务器电源、数据中心不间断电源（UPS）、交换机和路由器电源模块。

2、通信与网络设备

5G基站电源单元（BBU、AAU）、核心网设备、光传输设备、企业级网络交换机及路由器。

3、高端工业与测试设备

工业自动化控制系统（PLC、伺服驱动器）、精密测试与测量仪器、半导体制造设备。

4、新能源与储能系统

光伏逆变器辅助电源、储能系统（ESS）的并网转换模块、电动汽车充电桩（交流慢充桩内部电源模块）。

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