基于無橋圖騰柱架構與SCR浪涌限流，以ST SiC MOSFET與STM32F334設計的3.6 kW PFC 數位電源方案: STEVAL-DPSTPFC1
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
STEVAL-DPSTPFC1 3.6 kW無橋圖騰柱(bridgeless totem pole)升壓電路可透過浪涌電流限制器（ICL Inrush Current Limiter）實現(xiàn)數位功率因數校正（PFC）。
本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/202211/439999.htm它可幫助您使用最新的ST電源套件設備設計創(chuàng)新的拓撲：碳化硅(SiC) MOSFET（SCTW35N65G2V），晶閘管SCR（TN3050H-12WY），隔離式FET驅動器（STGAP2S）和32位MCU（STM32F334）。該方案以72 kHz運行的緊湊型轉換器,具有高峰值效率,97.5％，低總諧波失真 THD ( Total Harmonic Distortion ) ,3.7％, 并減少了材料清單。
它實現(xiàn)了一種堅固的電路，可滿足高達4 kV的EMC標準，從而提供了高開關壽命并減少了EMI輻射。用作交流線路極性切換器的晶閘管SCR可以在加電或線路下降恢復時實現(xiàn)電流限制：PFC效率最佳，并且不會發(fā)生EMI效應。該解決方案包括具有無橋圖騰柱升壓功能的電源板（帶有浪涌限制器電路，開關驅動器和輔助電源），帶有其MCU的控制板，PFC / ICL控制固件，以及用于MCU軟件調試的適配器板。
該解決方案適合需要緊湊布局和高質量功率因數校正的應用：
· 電池充電器
· EV車載充電
· UPS和工業(yè)充電器，
· 工業(yè)中的SMPS
· 數據中心和電信環(huán)境
它使用以下ST電源IC：
· 1200 V，30 A汽車級晶閘管(Thyristor)（TN3050H-12WY）
· 650 V，35 A，SiC功率MOSFET（SCTW35N65G2V）
· 1700 V，4 A，電隔離單柵極驅動器（STGAP2S）
· 帶有DSP和FPU指令的STM32F3混合信號MCU（STM32F334）
· 節(jié)能的離線高壓開關穩(wěn)壓器, 用于輔助電源供應轉換器（VIPER26LD）
方案設計重點說明如下:
圖騰柱Totem-Pole配置通常用于PFC拓撲中以實現(xiàn)高效率和高功率密度
PFC控制算法
數位控制浪涌電流限制（ICL）
浪涌電流限制器（ICL Inrush Current Limiter）使用繼電器,熱敏電阻及SCR 的比較:
交流過零時電流穩(wěn)定的設計挑戰(zhàn)
STSW-DPSTPFC1FW固件控制STEVAL-DPSTPFC1 3.6 kW無橋圖騰柱(bridgeless totem pole )升壓電路。
它運行在STM32F334微控制器上，透過控制電路板啟動時的浪涌電流, 達到效率，總諧波失真THD，功率因數和可靠性方面提高性能。
固件在上電時或板子復位后立即可用。
STSW-DPSTPFC1FW提供了一個配置和控制參數（SCR開啟延遲步長，保護閾值(thresholds)和電流/電壓控制器系數）的環(huán)境。
該固件包基于STM32CubeMX（v 4.22），并且是為IAR / EWARM工作區(qū)（版本7.70）設計的。
https://www.st.com/en/embedded-software/stsw-dpstpfc1fw.html
重要零件
SiC功率MOSFET及柵極驅動器
?場景應用圖
?產品實體圖
?展示板照片
?方案方塊圖
?核心技術優(yōu)勢
· 使用可操作于低頻段的硅控整流器SCR來控制浪涌電流限制有助于免除使用占空間的熱敏電阻 /繼電器。
· 峰值效率：97.5％，總諧波 失真（THD）為3.7％
· 緊湊型PFC轉換器
· 更高的開關壽命
· 符合4 kV時的EMI規(guī)范
· 符合RoHS和WEEE
?方案規(guī)格
?輸入交流電壓：85VAC至264VAC
?直流輸出電壓：400VDC
?最大輸入電流：16A
?開關頻率：72kHz
?操作模式：CCM
?230VAC，50％負載時，峰值效率?97.5％
?iTHD <10> 30％負載
?數位浪涌電流限制控制
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