【原理图&代码开源】3kW国产化数字电源方案，95%峰值效率，PFC+全桥LLC拓扑

由于电源小型化要求很高，功率密度大，因而电源必须采用高频的开关变换。但是对于传统的硬开关变换控制，开关频率较高，开关管的开关损耗加大，电路变得极为不可靠，不能满足要求。综合系统要求，在不增加系统复杂性的基础上，必须采用谐振软开关技术降低开关损耗。

LLC谐振变换器是一种典型的全桥谐振变换器，主要由谐振网络（电感L、电容C和变压器漏感）以及全桥开关组成。其核心特点为：

• 谐振网络实现零电压开关（ZVS）或零电流开关（ZCS），降低了开关损耗。
• 通过调节谐振频率，实现输出电压的高效调节。

LLC谐振变换器因其高效率、低开关损耗及宽范围输出电压调整能力，广泛应用于电源系统中。

为帮助工程师快速开发高性能数字电源方案，我爱方案网推荐三款PFC+LLC拓扑数字电源方案，它们都是能批量出货的即插即用方案，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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3.3kW单相Boost PFC+全桥LLC 数字电源方案

    

方案介绍：

方案采用两颗HPM5361的国产高性能RISC-V MCU芯片分别作为 PFC 和 LLC 控制器，所有控制逻辑由软件实现。采用主动式PFC技术与高效LLC谐振变换器拓扑相结合，全面提升系统能效、功率密度与整体成本效益，适用于服务器电源、储能系统等高可靠性应用场景。

方案参数：

· 输出功率：高达3.3KW

· 峰值效率：高达95%

· 拓扑结构：桥式PFC + 全桥 LLC + 硬件同步整流（SR）

· 性能特性：高功率因数（High PF），低总谐波失真（Low iTHD）

· 输入电压（Vin）：90 V～265 VAC

· 输出规格（Vo）：54 V，62 A

· 通信接口：RS485

方案波形测试结果：

应用场景：

适用于通信基站设备、数据中心服务器电源、新能源及电力系统等领域。

泰为3kW交错CRM图腾柱PFC+LLC数字电源

方案基于国产MCU TAE32G5800全数字化控制，主频200MHz，集成高速ADC、8对高精度HRPWM（分辨率156ps）、4路13bitADC（5MSPS）、硬件比较器（CMP），满足数字电源实时控制需求，整套方案原理图、源代码开源可交付。

通过优化电路设计与布局，本电源方案在紧凑的体积内实现 3000W 的强劲功率输出，功率密度大幅提升，有效节省数据中心宝贵的空间资源， 满足高密度计算场景需求。

方案规格：

方案优势：

PFC算法优化：交错并联PFC电感电流过零检测（ZCD），结合CRM控制算法优化，大幅降低开关管的损耗，确保高效能量转换。

PFC电感电流波形

176V AC输入下 iTHD波形

LLC均流技术：谐振腔电流均分，软开关条件精准计算，效率达行业领先水平。损耗更低，性能更稳。

LLC 谐振腔波形

小华HC32F334  3kW 两相交错全桥LLC方案（参考设计）

方案简介：

交错式LLC电源拓扑能大幅度降低LLC输出电流纹波，可以减少输出侧滤波电容，从而减少系统体积；扩大单相LLC变换器的输出功率容量，相比直接并联，多相交错后相间易于均流；轻负载时还可以以单相全桥模式工作。所以已经广泛应用在中大功率工业领域。小华HC32F334专用数字电源控制器结合了交错LLC的发波时序和保护需求，完全自主开发设计，支持12路130ps高精度HRPWM。

产品亮点：

1.高效能设计：峰值效率高达97%，全负载范围内实现软开关，显著提升能源利用率。

2.先进拓扑结构：采用两相交错全桥LLC拓扑，有效降低输出电流纹波，减少输出滤波电容需求，缩小系统体积。

3.智能控制方案：基于HC32F334数字电源控制器，支持12路130ps高精度HRPWM，实现复杂时序控制。

结合自驱与软件控制的同步整流（SR）驱动，优化关断和开关控制，提升效率。

4.灵活均流控制：通过ADC采样两路谐振腔电流，动态调整相位角度，确保两相均流度>95%。

5.全面保护机制：集成过温、输出过流、输入过欠压、输出过压等多重保护功能，增强系统可靠性。

方案特色：

输出纹波：＜1%

应用场景：

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