今天观看了电子研习社的直播课程，由TI工程师王蕊讲解了TI的基于GaN的CrM模式的图腾柱无桥PFC参考方案的设计（TIDA00961）。
下面是对该方案的介绍：高频临界导电模式 (CrM) 图腾柱功率因数校正 (PFC) 是一种使用 GaN 设计高密度功率解决方案的简便方法。TIDA-0961 参考设计使用 TI 的 600V GaN 功率级 LMG3410 和 TI 的 Piccolo™ F280049 控制器。此高密度 (165 x 84 x 40mm) 2 级双交错 1.6kW 设计适用于多种空间有限的应用，如服务器、电信和工业电源应用。功率级交错可减少输入和输出纹波电流。硬件设计符合传导发射、浪涌和 EFT 要求，可帮助设计人员实现 80+ Titanium 规格。
电路的主拓扑如下图所示：
下图左图是基本的图腾柱PFC拓扑，右图为等效电路：
如上图，电路中使用了2相交错的电路，现在对齐其中一相进行分析：使用两个普通Si基MOS来做交流的整流，在每个工频周期进行轮流导通进行整流，后面使用两个GaN高频MOS来做同步的boost电路实现PFC。
同时在此方案中使用了BrM控制模式。当输入电压小于1/2输出电压的时候，当MOS管的VDS降到0的时候，给出MOS的开通信号，此时实现了ZVS；当输入电压超过输出电压的1/2时，VDS不能谐振到0，此时可以使用谷底开通以减小损耗。
使用了ZVS Extension方式实现ZVS。将二极管替换成Si基的MOS，当测到ZVS的谷底开关时刻时，将从动管的导通时间延长，使得主动管的VDS可以谐振到零之后进行开通，以实现ZVS。
关于ZVS的检测方式，传统检测电感电流的方式信噪比（SNR）较小，当轻载电流小的时候表现更差。而这里使用的是检测电感两端的电压（应该相当于间接测量VDS），同时使用C2000内部的CMPSS和type四PWM的特性完成ZVS点的检测。具体实现方式如下图：
原理是电感两端的电压经过微分处理之后得到ZVS_COMP信号，当发生ZVS lost时会产生一个窄脉冲，之后交给CPU处理，说明此时节点电压未实现ZVS，CPU将进行ZVS的环路，将在下个周期逐渐增加从动管的导通时间以实现ZVS，是一个动态的过程。
在电流过零点的时刻出现电流冲击和尖峰的原因：这里使用了CRM模式的PFC，而且频率较高，使用的电感较小，对电流的制约较小；并且图腾柱的拓扑在电压过零点，慢速管切换的时候，如果死区设置较小造成上下管直通使得出现电流尖峰，或者是GaN打开较快的话也是一样。
TI针对上述问题使用了软件状态机的方式去解决，使得管子在开通的时候有序开通。
第一次写CSDN博客，想在这里记录一下我的学习，欢迎大家一起交流。
