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[参考译文] DRV2700:反激式最大占空比

Guru**** 2350850 points
Other Parts Discussed in Thread: DRV2700, DRV2700EVM-HV500
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/motor-drivers-group/motor-drivers/f/motor-drivers-forum/1511858/drv2700-flyback-maximum-duty-cycle

部件号:DRV2700

工具/软件:

您好!

我目前正在对基于 DRV2700EVM-HV500的 DRV2700定制实现方案进行故障排除。 除了一些关键差异外、我的设计几乎可以根据参考设计完全实现:

  • 我使用一个基于 ETD29磁芯且间隙为0.9mm 的定制绕组反激式变压器。 初级绕组为15匝、次级绕组由4 x 93匝串联形成、总输入输出匝数比为1:25。
    • 每个次级绕组都有一个 S8CMHQ 反激式二极管和10nF 3kV 陶瓷电容器。
    • 我测量了19.5uH 处的初级电感
  • 我使用的 MOSFET 额定电压高于 EVM - IXTA02N250HV。
  • 我的反馈电阻器是:20兆欧、1千欧和10千欧。
  • 我的下部反馈电阻器由介于0V 和1.3V 之间的运算放大器驱动、以在0kV 至~2kV 之间调节 HV 输出。

当我尝试将输出电压驱动至超过1kV 时、我会发现 FB 引脚上的电压会下降、输出电压不再升高。 我注意到、在探测 SWITCH 引脚时、PWM 占空比设置超过~ 55 (超过导致 V_FB 下降的占空比)、DRV2700似乎以大约90%的占空比驱动控制器。 我是否已经达到了 IC 在这里可以执行的操作的限制?

前两个屏幕截图是我配置了 PWM 占空比、使得输出电压为650V。 转换器在以下模式下运行:在 SW 节点(通道3)上出现脉冲突发。 通道1上显示输出电压。 第二个屏幕截图是开关事件的特写。占空比约为90%。

接下来的两个屏幕截图是当 I 将 PWM 占空比增加到55 (本例中为50)以上时、此时输出电压不再增加、FB 引脚电压会下降。 输出电压要更加稳定、大约1kV、SW 节点看起来非常相似。 此模式的不同之处在于没有脉冲跳跃、SW 节点持续以大约90%的占空比开关:

目前、输出负载为大约13M Ω 的电阻、外加一个 MISIG 隔离式差分示波器探头 DP3002 (额定电压为3kV)。 输出端还有10nF 的旁路电容。 REXT 值设置为6k Ω(最小建议值)。  

提前感谢您的帮助。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Toby:

    感谢您的联系。 您似乎对这里的反激式转换器有了很大的了解!

    引起我注意的一件事是反馈电阻器值-总和大于20Mohm。 我们的用户指南建议使用500k-1M、因此我想知道减少这些值是否会产生影响。  

    Unknown 说:
    DRV2700似乎以大约90%的占空比驱动控制器。 我是否已经达到了 IC 在这里可以执行的操作的限制?

    我正在深入研究旧的验证数据、以查看是否存在相关数据、但我无法找到任何信息。 我将查看这里是否有任何其他资源可提供帮助。  

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    您好 Kelly、

    感谢您的建议。 我尝试将反馈网络从20 Meg、10 k 和1 k 降低到1 Meg、510 R 和51 R。这对行为没有任何影响。

    我在 SW 节点上捕获了一些波形、以及在 SW 节点和初级绕组之间的0.12欧姆分流器上的电压。

    第一个屏幕截图显示了直接从启动开始的行为。 第二个屏幕截图是在几秒钟的操作之后。 我还注意到、我的 SW 节点在117 V 左右达到峰值。这显然是被我使用的肖特基+齐纳缓冲器捕捉到的、但这超出了 FET 的最大额定值。 我将尝试一个电压较低的齐纳二极管、以防损坏初级 FET 并影响器件的运行。

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    您好、

    我做了一些进一步的测试、快速更新一下。

    我在上一次答复中的上述2个屏幕截图实际上是使用新绕线反激式变压器捕获的。 我担心初级到次级电容过高、因此在线轴的一侧分开初级、在另一侧缠绕次级电容。 不过、这极大地增加了漏电感、我认为这会导致二极管缓冲器网络中出现过热。 现在、我返回到堆叠绕组方法、初级绕组最靠近磁芯、次级绕组位于顶部。 初级侧匝数为12、次级侧匝数为4 x 72。 我现在得到以下波形、但如果我尝试将输出电压推得太远、仍然会出现反馈电压骤降:

    启动:

    带电压限制的连续运行:

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    您好、

    今天下午、我设法使设计的工作电压高达2kV。 我将  S8CMHQ 输出二极管替换 为 DRV2700EVM-HV500中使用的器件( 每个输出绕组的 MMBD3004S-7-F 串联4个)。 我不是完全确定为什么这种工作,但我有一个理论:

    S8CMHQ 的电容约为70 pF、而 MMBD3004S-7-FS 的系列串 i 将其替换为每个绕组应低于1 pF。 我认为、70 pF 二极管电容可能与反激式变压器次级侧的漏电感一起产生振铃。 看一下这两个器件的数据表、我真的看不到任何其他主要差异。

    如果其他人对这里可能发生的事情有任何想法、我会很乐意听到。

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    尊敬的 Toby:

    很高兴听到您在这里解决了这个问题。 我希望这足以继续向前迈进。

    我前天对此进行了研究、但无法真正了解如何改进系统-这与我们看到的 DRV2700的典型用例有所不同。 目前、团队中没有反激式转换器专家(他们已于~2018年离职)。 我联系了一些同事、但尚未收到回复。