IC-Hersteller Texas Instruments

IC-Hersteller (103)

Texas Instruments LMG3522R030 | Demoboard PMP41078

High-voltage to low-voltage DC-DC converter reference design with GaN HEMT

Details

TopologieGegentaktwandler (Halbbrücken)
Eingangsspannung200-450 V
Ausgang 116 V / 250 A
IC-Revision1

Beschreibung

This reference design describes a 3.5kW highvoltage to low-voltage DC-DC converter with 650V Gallium nitride (GaN) high-electron mobility transistors (HEMT). Using LMG3522R030 as primary switches makes the converter work at a high switching frequency. In this design, the converter uses a smaller size transformer. To ease the thermal performance of active clamping metal-oxide semiconductor fieldeffect transistors (MOSFETs), the converter uses twochannel active clamping circuits.

Eigenschaften

  • GaN based phase-shifted full-bridge (PSFB) using LMG3522 and controlled using C29 microcontroller unit (MCU)
  • 200kHz switching frequency, magnetic size is 35% less than 100kHz
  • 95.48% at 200kHz, 400V Vin, 13.5V Vout, about 1kW
  • Dual active clamping circuits for high-frequency scenario and low synchronous rectifier (SR) MOSFET voltage stress
  • Light load efficiency optimization promotes maximum 5% efficiency

Typische Anwendungen

  • Automotive DCDC converter

Weiterführende Informationen

Artikeldaten

Artikel Nr.
Daten­blatt
Simu­lation
Downloads
Status
Produktserie
L(µH)
VT(V (AC))
IRP,40K(A)
ISAT,10%(A)
ISAT,30%(A)
RDC(mΩ)
fres(MHz)
Material
RDC typ.(mΩ)
RDC max.(mΩ)
Montageart
Vin
VOut1(V (DC))
IOut1(mA)
Isolierungstyp
fswitch(kHz)
∫Udt(Vµs)
NPRI : NSEC
L(mm)
B(mm)
H(mm)
Muster
WE-HCI SMT-Hochstrominduktivität, 2.2 µH, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Induktivität2.2 µH
Performance Nennstrom9.2 A
Sättigungsstrom 13.5 A
Sättigungsstrom @ 30%7.5 A
Gleichstromwiderstand11.3 mΩ
Eigenresonanzfrequenz108 MHz
MaterialSuperflux 
Gleichstromwiderstand12.43 mΩ
MontageartSMT 
Länge5.5 mm
Breite5.3 mm
Höhe4 mm
WE-XHMI SMT Speicherdrossel, 4.7 µH, –
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Induktivität4.7 µH
Performance Nennstrom9.6 A
Sättigungsstrom 16.5 A
Sättigungsstrom @ 30%13 A
Gleichstromwiderstand13 mΩ
Eigenresonanzfrequenz28 MHz
Gleichstromwiderstand13 mΩ
Gleichstromwiderstand14.3 mΩ
MontageartSMT 
Länge6.65 mm
Breite6.45 mm
Höhe6.1 mm
WE-PPTI Push-Pull Transformers, 100 µH, 2500 V (AC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Induktivität100 µH
Prüfspannung2500 V (AC)
MontageartSMT 
Input Voltage 12 V (DC)
Ausgangsspannung 112 V (DC)
Ausgangsstrom 1500 mA
IsolierungstypFunktional 
Switching Frequency 400 - 600
Spannung-µSekunde18 Vµs
Übersetzungsverhältnis1:1.14 
Länge8.5 mm
Breite13.12 mm
Höhe5.5 mm
WE-PPTI Push-Pull Transformers, 475 µH, 2500 V (AC)
Simu­lation
Status Aktivi| Produktion ist aktiv. Erwartete Lebenszeit: >10 Jahre.
Induktivität475 µH
Prüfspannung2500 V (AC)
MontageartSMT 
Input Voltage 5 V (DC)
Ausgangsspannung 15 V (DC)
Ausgangsstrom 1600 mA
IsolierungstypFunktional 
Switching Frequency 300 - 620
Spannung-µSekunde11 Vµs
Übersetzungsverhältnis1:1.3 
Länge6.73 mm
Breite10.2 mm
Höhe4.19 mm