珠海泰为电子有限公司 (简称泰为) 是一家工业级、车规级核心处理器芯片研发的高新技术企业，主营业务包括高端数字电源数字方案控制芯片的创新和研发等，目前推出了TMFx20x、TAE32F5300、TAE32F5600等系列芯片，其中TAE32F5300适用于有桥PFC、图腾柱PFC、VIENNA PFC、LLC、PFSB等主流拓扑的控制。

 

  

 

Vol.1  方案综述

泰为推出的基于TAE32F5300芯片的1KW图腾柱PFC+LLC电源方案，其中功率管使用了GaNext (镓未来) 的GaN (型号为：G1N65R035TB-N)。该方案具有性能优越、效率高等特点，其主要性能参数如下：

  

 

   

 图1-1  230V测试条件下整机效率

 

 

   

图1-2  230V测试条件下PF

 

 

图1-3  230V测试条件下iTHD

 

基于TAE32F5300芯片的1KW图腾柱PFC+LLC的电源方案可以实现，得益于芯片的如下性能：

l 具有ERPU协处理器，节约算法运算耗时

l 12通道高精度脉宽调制器（PWM），每路PWM输出最小分辨率为195ps

l ADC支持2.2MSPS采样速率，ADC分辨率达到13位，支持过采样、平均滤波等功能

l 4路DAC和CMP，其中DAC的分辨率为12位，CMP的转换延迟为18ns

l 支持CBC、OST等多种故障保护模式

 

  

图1-4  PFC级信号图

   

   

图1-5  LLC级信号图

 

Vol.2  方案特点

基于TAE32F5300的1KW图腾柱PFC+LLC数字电源具有强大的产品优势：

1. 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%

2. 更快速：使用IIR模块实现50K的软件锁相，实现更高的环路计算频率

3. 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

4. 更安全：芯片内置快速的比较器，可实现CBC保护，可以软件编辑过压、欠压、过流等各种保护功能

 

  

图2-1  120V满载输入电压、电流波形

 

   

图2-2  220V满载输入电压、电流波形

 

   

图2-3  后级输出电压、谐振电流波形