前言
本期方案解析是梵塔推出的一款2000W大功率圖騰柱PFC方案，這款方案使用FAN6616圖騰柱PFC控制器搭配兩顆FAN3636雙通道隔離驅(qū)動(dòng)器，并使用碳化硅MOS管作為功率器件。這款圖騰柱PFC方案支持90~265Vac輸入電壓，輸出規(guī)格為400V5A。
得益于這款方案使用了第三代半導(dǎo)體碳化硅功率器件，滿載的轉(zhuǎn)換效率高達(dá)98.7%，非常適合大功率開關(guān)電源，服務(wù)器電源等場(chǎng)合應(yīng)用。下面充電頭網(wǎng)就帶來梵塔這款圖騰柱PFC的方案解析，
梵塔2000W碳化硅圖騰柱PFC方案外觀
梵塔2000W碳化硅圖騰柱PFC方案使用兩塊PCB焊接組成，垂直焊接輔助電源小板。
PCBA模塊正面一覽，右側(cè)為交流輸入端，設(shè)有保險(xiǎn)絲，Y電容，安規(guī)X2電容，共模電感和壓敏電阻。輸入端還設(shè)有NTC熱敏電阻和繼電器。中間位置設(shè)有PFC升壓電感，下方設(shè)有薄膜濾波電容。左上方設(shè)有散熱片，下方設(shè)有高壓濾波電容和整流橋，底部焊接輔助電源小板。
PCBA模塊背面中間位置設(shè)有圖騰柱PFC控制器，下方焊接兩顆隔離驅(qū)動(dòng)器，上方焊接6顆貼片電阻用于電流檢測(cè)，對(duì)應(yīng)大電流走線大面積過孔加錫增強(qiáng)載流。
使用游標(biāo)卡尺測(cè)得PCBA模塊長(zhǎng)度約為165mm。
PCBA模塊寬度約為100mm。
PCBA模塊厚度約為52.4mm。
測(cè)得PCBA模塊重量約為695g。
梵塔2000W碳化硅圖騰柱PFC方案解析
DEMO輸入端一覽，設(shè)有保險(xiǎn)絲，安規(guī)X2電容，共模電感，Y電容和壓敏電阻。
交流輸入端管狀保險(xiǎn)絲特寫。
兩顆藍(lán)色Y電容來自科尼盛，容量為4700pF，后面安規(guī)X2電容來自廈門法拉，容量為1.2μF。
繼電器來自宏發(fā)，為HF115F系列繼電器，線圈電壓為5V，內(nèi)置兩組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量為8A 250VAC。
兩顆熱敏電阻來自時(shí)恒，為MF72系列，規(guī)格為47D20，用于抑制電解電容充電的浪涌電流。
兩顆壓敏電阻來自君耀，型號(hào)471KD14，用于吸收過壓浪涌。
PCBA模塊側(cè)面焊接輔助電源小板，薄膜濾波電容和共模電感。
共模電感采用磁環(huán)繞制，內(nèi)部和底部均設(shè)有電木板絕緣。
三顆并聯(lián)的薄膜電容特寫。
薄膜濾波電容來自廈門法拉，規(guī)格為1.2μF。
PFC升壓電感采用磁環(huán)繞制。
圖騰柱PFC控制器來自梵塔，型號(hào)FAN6616，是一顆高性能多模式的圖騰柱PFC控制器，具有高集成度，高效率，高PF值和低THD等特點(diǎn)。芯片具備DCM、CRM和CCM工作模式，并可根據(jù)負(fù)載狀態(tài)自動(dòng)切換模式，提升轉(zhuǎn)換效率。
FAN6616內(nèi)部集成MTP存儲(chǔ)器，具有豐富的配置選項(xiàng)，用戶可通過圖形界面配置環(huán)路、開關(guān)頻率、工作模式和自適應(yīng)谷底數(shù)等。芯片內(nèi)部集成逐周期過流保護(hù)、過載保護(hù)、欠壓鎖定、過熱保護(hù)和過壓保護(hù)，具備SOIC-16和QFN-20封裝。
梵塔 FAN6616 資料信息。
PCBA模塊側(cè)面設(shè)有散熱片，固定碳化硅開關(guān)管和硅MOS管。
碳化硅快速半橋使用的隔離驅(qū)動(dòng)器來自梵塔，型號(hào)FAN3636，是一顆高可靠性隔離雙通道柵極驅(qū)動(dòng)器，芯片最高工作頻率達(dá)2MHz，具備4A峰值拉電流和-6A灌電流能力，具備25nS快速傳播延遲和5nS最大延遲匹配。芯片輸入端電源電壓為2.7-5V，驅(qū)動(dòng)器支持25V工作電壓，適用于服務(wù)器電源，通信電源和工業(yè)電源隔離驅(qū)動(dòng)，還適用于DC-AC逆變器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用，采用SOP-16封裝。
梵塔 FAN3636 資料信息。
另一顆梵塔FAN3636雙通道隔離驅(qū)動(dòng)器用于MOS管慢速半橋驅(qū)動(dòng)。
兩顆慢速硅MOS管絲印SYS60R040RW。
輔助電源小板背面焊接電源芯片，反饋光耦和整流二極管。
小板正面焊接高壓濾波電容，變壓器和輸出濾波電容。
輸入端濾波電容規(guī)格為450V10μF。
電源芯片來自梵塔，型號(hào)FAN6149，內(nèi)部集成高性能電流模式PWM控制器和650V耐壓MOS管，支持30W以內(nèi)應(yīng)用。芯片具備極低的啟動(dòng)電流和工作電流，具備全面完善的保護(hù)功能，采用SOP8封裝。
梵塔 FAN6149 資料信息。
UMW1019光耦用于輸出電壓反饋。
輸出濾波電容粉筆額為35V150μF和16V100μF。
78L05三端穩(wěn)壓芯片用于為PFC控制器供電。
輸出端設(shè)有四顆濾波電容。
整流橋來自魯光，型號(hào)GBU10M，規(guī)格為1000V 10A，采用GBU封裝。
輸出濾波電容來自艾華，規(guī)格為450V220μF，使用4顆并聯(lián)。
充電頭網(wǎng)總結(jié)
充電頭網(wǎng)通過解析發(fā)現(xiàn)，梵塔2000W圖騰柱PFC方案采用兩塊PCB組成，輔助電源小板為PFC控制器和隔離驅(qū)動(dòng)器供電，碳化硅開關(guān)管和硅MOS管設(shè)有散熱片加強(qiáng)散熱。方案使用梵塔FAN6616圖騰柱PFC控制器搭配兩顆FAN3636雙通道隔離驅(qū)動(dòng)器，輔助電源小板使用梵塔FAN6149電源芯片。
圖騰柱PFC分為快速半橋和慢速半橋，快速半橋使用碳化硅MOS，慢速半橋使用傳統(tǒng)硅MOS。通過使用梵塔FAN6616控制器搭配FAN3636隔離驅(qū)動(dòng)器的組合，可以滿足300-2000W的圖騰柱PFC應(yīng)用需求，帶來高效簡(jiǎn)潔的電路設(shè)計(jì)。
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