[参考译文] OPA4348：可能的锁存问题

Hallo Fabian、

您能告诉我示波器图中蓝色信号的信号范围吗？ 它是否在 OPAMP 的电源电压范围内？

仔细观察示波器图时、您会注意到蓝色误差信号似乎与黄色信号同步。 所以、似乎存在一些不必要的耦合。

由于 VBULK 信号是低通滤波器(R151和 C151)、所以我会向电路中添加更多的滤波电容器。 R152和 R155可以从与它们平行安装的相同盖中获益。 在 NP0中采用容差非常低的产品。

然后、OPAMP 引脚10处的信号也可以进行低通滤波。

我认为您不会看到闩锁。 闩锁效应会锁定 OPAMP、只能通过关闭电源电压并再次打开电源电压来解决。 它看起来更像是芯片损坏或无源器件损坏。 我会用新的 C151替换。 您确定 PFC 芯片正常吗？

焊接问题也可能是这样的。 您是否已检查印刷电路板是否已正确焊接、洗涤和干燥？

不要将示波器探头直接连接到 OPAMP 的输出端。 首先插入一个100...220R 左右的隔离电阻器。 并在探测时使用这样的接地弹簧：

Viel Glück、

凯

尊敬的 Fabian：

您还能否提供差分放大器输入值的示波器捕获？ 此外、除非散热器以电气方式连接到某些元件、否则添加散热器不应改变电路板的性能。 此外、电源引脚的电压看起来是什么样的？ 当功率增加时是否存在接地反弹？  

此致！
Jerry

尊敬的 Kai：

输出的信号范围为400mV/div。 开始1.048V UCC29910A 时的输出电压调节为。
OPA4348的电源电压为3.3V。

意外耦合也是我们思考过的一个可能原因、但我们无法解释为什么 OPA4348的输出将保持在低电平大约40ms、并且在 LLC 的开关周期之间无法恢复。  

缓冲器的两个输入(引脚10和12)进行了相同的滤波、当我拍照时、它只是被切断。
C151以及缓冲器输入端的所有滤波电容器已替换。

OPA4348和 UCC29910A 的焊点均经过光学检查、每个引脚具有连续性测量。 外观和测量都很精细。

PFC 芯片似乎 也工作正常。 VBULK 和 LINESNS 上的电压均 符合预期 、这2个引脚之间的比率为4：1、如数据表中所述。
此外、一旦我们在 PFC 输出上出现过压、由于开关停止和 UCC29910A 会进入其锁存故障状态、因此故障也会正确触发。

OPAMP 处的测量是使用直接焊接到放大器引脚的光学测长探针完成的。
使用高压差分探头完成 PFC 输出电压和 LLC 变压器初级的测量。

我将再次尝试使用探头+接地弹簧进行测量。
我还将一些电容器并联 R152和 R155。

感谢您的帮助！

Fabian  

Jerry、您好！

散热器连接到 PE。

图1和2显示了到缓冲器的输入信号(蓝色)、PFC 输出电压(黄色)和 LLC 的开关节点(绿色)。
图1是引脚10上的 LINESNS-Buffer 输入。 图2显示了引脚12上第二个缓冲器的输入。

从我所能知、信号看起来没有问题。  两者之间的电压差接近262mV。

图3显示了 两个缓冲器的输出。 橙色迹线显示了引脚8处的信号。 紫色迹线是引脚12。
黄色表示 PFC 的输出、绿色表示 LLC 的开关。
浅蓝色迹线表示缓冲器两个输出之间的差异。 因此、这应该是1.048V/4 = 262mV。
只要运算放大器正常运行、就会出现高效率。 但一旦触发了错误、缓冲器的两个输出就会出错。

紫色迹线上可见的噪声是 PFC 的100kHz 开关噪声。
我们认为是 LLC 开关导致了这个问题、但从缓冲器的输出信号来看、它似乎并不相关、因为 LLC 开始突发时输出并不总是上升。
有趣的是、当 PFC 和 LLC 均未开关时、缓冲器的输出才会下降。 但它们在大多数时间都不会恢复、而是落在 GND。

运算放大器电源引脚处的电压看起来没有问题。 虽然有一点点的振铃、但是在我们在电源轨上放置另一个2.2µF μ s 后、这个振铃已经消失了。
好的  

感谢您的帮助！
Fabian

尊敬的 Fabian：

OPA4348还被换成了由9V 电池供电的 LM2902、看看它是否有任何变化。
实际上、只要 PCB 未安装在散热器上、就解决了问题。
如果 PCB 处于散热器上、即使是 LM2902也会显示此错误。

这让我觉得、这与 OPAMP 本身无关。 具有完全不同内部电路的不同 OPAMP 将不会显示完全相同的误差。

与所安装或未安装的散热器有关的问题可能意味着机械力与误差有关。 有缺陷的组件或有缺陷的印刷电路板可能采用完全相同的行为方式。

信号突然变得混乱,似乎没有任何理由,并恢复了一点后似乎没有任何理由。 这也使我认为有缺陷的组件或有缺陷的印刷电路板是导致错误的原因。

我会使用新的电路板来运行测试。

凯

尊敬的 Kai：

昨天我们确实使用 OPA4348运行了全新的 PCB。 PCB 安装在散热器上、但未拧紧以防止产生任何机械力。
PFC 和 LLC 均能正常启动、但在增大功率的同时、同样的问题再次出现。
因此、对我们来说、这似乎不是与部件发生机械损坏相关的问题。

对于新的 PCB、我们也发现这个问题似乎在常规上发生。
每当 UCC29910A 在低功耗条件下运行时在突发模式下开始切换时、缓冲器的输出就会发生错误。

PFC 关闭、似乎是由于缓冲器在某些突发中"出了更多错误"而导致的。
因此、电压上升时间更长并会触发过压保护。

Fabian

尊敬的 Kai：

散热器连接到 PE、因为可以触摸它。

我们曾尝试通过用尽可能靠近 PFC-输出的"接地"以及 PFC-GND 连接的铜屏蔽层围绕 LLC 变压器来屏蔽控制电路。  
由于 LM2902问题只发生、因此当将 PCB 放置在散热器上时、我们还尝试通过在所有角落都连接到 PFC-GND 的铜屏蔽层来屏蔽运算放大器。

两项测试均未对运算放大器的行为做任何更改。

似乎有多种因素,需要存在的问题发生。
如果 PFC 自行运行并且禁用 LLC、即使在散热器上也能正常运行。
如果 PFC 和 LLC 运行、并且通过快速增加负载、LLC 被强制进入谐振模式、那么一切都很顺利。
如果 PFC 和 LLC 在无负载的情况下运行、LLC 将以突发 PWM 模式运行、以提高轻负载效率。 那么一切也都能正常工作。
但是、如果两个转换器都在运行、并且负载缓慢增加、问题会消失。 但是、似乎缓冲器的错误输出是由 PFC 以某种方式触发的、从而开始突发。

我们仍然想知道的是、运算放大器为什么根本无法恢复。 即使两个 LLC 都没有切换并且 PFC 发生突发也是如此。
在这种情况下、 电路大部分应该保持安静。

Fabian  

尊敬的 Fabian：

是否考虑过使用一些 Y-cap 将 PE 连接到电路接地？ 这会将散热器变成屏蔽层。

凯

尊敬的 Kai：

我们在整流器前面的输入侧输入端有 Y-cap。
此外、我们在 LLC 次级侧与 PFC_GND 之间有一个 Y 电容。

但 PFC_GND 与 PE 之间没有直接连接的电容器。  
那么、我将尝试该操作。

谢谢！

Fabian