隨著虛擬貨幣的崛起，針對(duì)虛擬貨幣算法優(yōu)化定制的電腦主機(jī)設(shè)備“礦機(jī)”掀起一陣熱潮，2017下半年以來，比特幣價(jià)格飛漲，也推高了礦機(jī)的行情。礦機(jī)生意的火爆也成就了礦機(jī)電源，特別是對(duì)1kW~3kW高效率電源的需求。
交錯(cuò)PFC+移相全橋架構(gòu)已經(jīng)被廣泛的用在大功率電源的場(chǎng)合，非常成熟可靠，TI提供全套解決方案。PFC方案采用UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070>，它是一個(gè)二相交錯(cuò)的CCM PFC控制器，能實(shí)現(xiàn)很高的PF值和效率，業(yè)界很多大功率的模擬PFC方案都采用這個(gè)器件。PFC后級(jí)高壓DCDC采用 UCC28950 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28950>，它是具有同步整流的移相全橋控制芯片，特別適合高壓，高效率以及低EMI的應(yīng)用。一次側(cè)驅(qū)動(dòng)采用UCC27714 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC27714/>, 它是600V4A 高側(cè)/低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器；同步整流驅(qū)動(dòng)采用UCC21520 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC21520>, 它是5.7 kVrms 雙通道隔離式柵極驅(qū)動(dòng)器。
圖1：TI大功率電源解決方案
UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070> PFC控制器工作在CCM 模式，采用獨(dú)特的 180°交錯(cuò)技術(shù)，可以最大限度的提高PFC的效率，降低損耗，使功率器件的發(fā)熱更加分散，散熱設(shè)計(jì)也變得簡(jiǎn)單，與單端PFC相比，它極大的降低母線大電解電容的電流紋波，從而減小母線電容的體積。
圖2：PFC輸出電容紋波電流（交錯(cuò)PFC與單端PFC比較）
UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070>的可選編程頻率抖動(dòng)模式使設(shè)計(jì)人員能在一定范圍內(nèi)擴(kuò)展開關(guān)頻率，從而最小化電磁干擾 (EMI) 的生成。這一抖動(dòng)特性有助于縮小電容器尺寸，使設(shè)計(jì)人員使用體積更小、價(jià)格更低的 EMI 濾波器。
PR779 <http://www.ti.com.cn/tool/cn/pr779>是一款 1.2kW 通用輸入（85 至 270VRMS）交錯(cuò) PFC 轉(zhuǎn)換器參考設(shè)計(jì)，它具有 390 VDC 輸出。在 115 Vac、20% 至 100% 負(fù)載的情況下，它的效率可達(dá)到 95% 以上。對(duì)于同一負(fù)載組，如果輸入電壓是 230 Vac，則效率可達(dá)到 97% 以上。對(duì)于相同的負(fù)載范圍，無論是 115 VAC 還是 230 VAC 輸入，功率因數(shù)都大于 0.98。此設(shè)計(jì)符合當(dāng)前 EN61000-3-2 要求。該設(shè)計(jì)包含兩塊電路板。主板 PR779 <http://www.ti.com.cn/tool/cn/PR779>（包含動(dòng)力系統(tǒng)組件）和子板 PR780。子板包含驅(qū)動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)所需的所有控制電路。該控制基于 UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070> 連續(xù)電流模式交錯(cuò) PFC 控制器。
隨著比特幣全網(wǎng)挖礦難度提高，業(yè)界對(duì)礦機(jī)電源的可靠性及效率提出了更高的要求，長(zhǎng)期工作穩(wěn)定直接關(guān)系到挖礦收益，轉(zhuǎn)換效率關(guān)系到挖礦成本。相對(duì)于傳統(tǒng)PFC全橋整流而言，無橋PFC節(jié)省了由二極管整流橋?qū)е碌膿p耗，進(jìn)一步提高電源轉(zhuǎn)換效率，SLUA517 <http://www.ti.com.cn/cn/lit/an/slua517/slua517.pdf>應(yīng)用手冊(cè) 給出了使用UCC28070實(shí)現(xiàn)無橋PFC方案。對(duì)于2KW的礦機(jī)電源，無橋方案可以減少整流橋損耗20W，以0.3元每度電費(fèi)計(jì)算，每臺(tái)礦機(jī)挖礦周期2年為例，可節(jié)省電費(fèi)105元。
圖3：UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070>無橋PFC方案
UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070>提供了多種獨(dú)特的系統(tǒng)控制與保護(hù)特性，以提高整體系統(tǒng)可靠性。輸出過壓保護(hù)方案配合開環(huán)檢測(cè)特性，可避免系統(tǒng)出現(xiàn)常見的電路板故障。每相位電流都得到了準(zhǔn)確的平衡，借助獨(dú)立的電流感測(cè)功能，可避免組件在雙相工作模式下過熱。此外，UCC28070 <http://www.ti.com.cn/product/cn/UCC28070>還提供了欠壓鎖定、逐周期峰值限流以及系統(tǒng)過溫保護(hù)特性。
更多內(nèi)容請(qǐng)?jiān)L問TI應(yīng)用與設(shè)計(jì)-工業(yè)AC-DC解決方案 <http://www.ti.com.cn/solution/cn/industrial_acdc_480w>
