[参考译文] UCC28180：失真的输入电流波形

这是 Board#1波形@ 1500W -电阻性负载。   

下面随附了使用电流感应变压器时板1 @ 1500W 的另一个捕获图形。  此处的电压测量是使用差分探头进行的

Ulrich、

我将 TIDA-00779板上的输出电压目标设置为475V。  我设法获得高达3000W 输出时,突然它爆炸。  我认为根本原因是我使用分流电阻器监测市电输入电流过热并在 PFC 下消耗3000W 时突然出现故障。  这导致电路板上的许多元件损坏。  

在爆炸之前、它  在 PFC 开启的情况下施加增量负载阶跃后、将电压调节至约473伏。  输出电压范围为470V 至474V、并施加0W 至3000W 负载。

我重建了电路板、PFC 可以工作、但没有像以前那样调节电压。  0W 负载下的输出电压为473伏。  在700W 时、输出电压稳定至490V (使用 Excel 计算器中指定的1000pF CVSENSE 电容器)。   

我将 CVSENSE 电阻器更改为820pF、在700W 负载下输出电压稳定至484V。  在0W 时、输出电压仍为473伏。

我更改了 RVCOMP 和 CVCOMP、使其更接近 Excel 计算器中指定的值、没有任何区别。  在700W 下、输出电压为484V、在0W 下、输出电压为473V。

什么可能会导致负载下输出电压的上升漂移？  UCC28180是否已损坏或其他元件是否会以这种方式影响输出电压？  我是否应该进一步降低 CVSENSE 电容值？  (因为它在爆炸之前是1000pF、所以这实际上没有意义。)

此致、

如果您需要 Uli 的回复、请等待几天。

对我来说、如果您的电路板正常工作(输出调节正常)但新电路板没有工作(输出调节不好)、那么我会检查每个引脚上的波形、看看它们是否首先符合预期。 不确定您做了多少工作、您可以分享多少。

Ning、

电流输出波形看起来不错、几乎与之前的波形相同。  我将尝试用一个新的 UCC28180控制器替换它、以便在等待 Ulrich 的响应时查看它是否有所不同。

此致、

为了改善输出电压摆幅、我一直在使用 Excel 计算器中的变量、并在 TIDA-00779板上复制这些变量。  在某些情况下、我已经能够减少摇摆、但即使在最佳情况下、整体摇摆对于我来说仍然过度。  电路板在空载时在 VOUT (MIN)处于空闲状态、但在部分加载时(我已经使用600W 负载来运行这些试验)、在某些情况下输出电压会达到 VOUT (MAX)或更高。  它不会尝试将电压调节到恒定值。  附件是我对第2次迭代的结果(在电路板达到473个电压设定点之前)

奇怪的是、在390V 设定点下、在电路板爆炸之前、电压随着负载的增加而降低(迭代#1)   

以下是仅在600W 负载下获得的 VOUT 结果(迭代#2b 至迭代#2h 是在电路板爆炸并重建后获得的结果)

附件是我的 Excel 计算器、供您参考。

e2e.ti.com/.../UCC28180-Design-Calculator-TIDA_2D00_00779-_2D00_-sluc506c.xlsm-2bnd-Iteration.xlsm

我已通知我们当地的 FAE 就该项目与您联系。 我们可以召开会议来更有效地讨论这个问题。

Ulrich、

在研究上面列出的元件后、我认为影响 VSENSE 的噪声必须如您的响应中所述。  我采用了我的第一个基准 TIDA-00779板(配备了 MOSFET)、并将电容器更改为额定值更高的电容器组、并将 RFB2从13K 更改为10.7K。  如预期那样、输出电压从390V 增加到472V。  在600W 负载下、输出电压仅从472V 下降至470V (而 IGBT 板上增加至485V+)。  为了尝试找出导致 IGBT 电路板上影响 VSENSE 信号的噪声的原因、我已将额定值较低的二极管替换为额定值较高的二极管、并且 在600W 负载下没有发现任何问题。  今天晚些时候、我计划将 MOSFET 换成 IGBT、看看它们是否是噪声源。  肯定是相同的、因为除了上述二极管、IGBT 驱动器和 IGBT/MOSFET 之外、两个电路板都是相同的。   

我注意到与 MOSFET 电路板相比、IGBT 电路板上示波器电压/电流信号测试的噪声要高得多。

我没有组装任何升压跟随器电路。 我仅使用固定输出配置。

感谢您的反馈/建议。

此致、

Ulrich、

为了提高不同负载下的 Vout 稳定性、我尝试了多种不同的方法。  我换用了 IGBT 作为 MOSFET、因为 IGBT 的较高 Vbias 电压会增加不同负载下的 Vout 变化。  由于 Vbias 较低(使用 MOSFET)、我能够改善 Vout 变化。  仍然存在相对较高的变化量、但它小于我使用 IGBT 时的变化量。   

我注意到的另一点是、VCC (PFC 开启且未 施加负载)使用万用表测量出11.89V 的电压。  在 PFC 开启的情况下施加负载时、VCC 会下拉至11.7V。  从控制的角度来看、我不确定这是否会影响任何内容、尽管我要提及它。

此外、Vsense 在 PFC 开启且未施加负载的情况下测量5.009V。  VOUT 测量值为472V。  当负载在 PFC 导通的情况下施加时、Vsense 测量值为5.049V、Vout 跳至480V。  控制器是否应该看到这个较高的 Vsense 值并尝试将 Vout 调低至472V？  (测量是从 TP10和 TP8进行的。)

鉴于 PCB 布局 TIDRKA8中所述的现有 TIDA-00779 PFC 设计、 如果我要按照附图中所述移动 R6、R7和 R8、我是否会注意到通过将分压电阻器移到更靠近 UCC28180控制器的位置来提高 Vout 稳定性？

此致、

Ulrich、

感谢您的反馈。  我首先尝试将3个电阻器移动到更靠近 UCC282810控制器的位置、方法是将一些电阻器并置在一起(使用现有的 PCB 进行尝试)、并比较结果。

此致、

Ulrich、   

我已经尝试将电阻器移至更靠近 UCC28180控制器的位置、但没有任何区别。  我认为接地噪声必须影响控制器上的 VSENSE 信号。  我下载了最新的 TIDA-00779 Gerber 文件、并将它们与我现有的版本进行了比较。  我注意到在较新的版本中、UCC28180控制器下方有一个较大的实心接地平面延伸。  没有实心接地层。  而是具有布线和填充区域 、为各种元件接地。  

此外、最新版本的3Vsense 电阻器更靠近 UCC28180控制器。

最新版本还具有一个直流/直流电源、可将 VBIAS 电压馈送到控制器和驱动器。   

我假设这两个版本之间的变化有助于将噪声干扰降至最低。  您认为最新的 PCB 版本是否有助于解决不稳定的 VOUT 电压问题？   

附件中列出了两者之间的差异。

(我还尝试为缓冲器电路 R28、C21填充元件、但这仅在负载下且空载时才使 VOUT 摆幅更大。)

此致、

Ulrich、

我目前正在使用 UCC28070控制器设计多叶电源。  我打算使用 TIDA-00779电源(我目前拥有的电源)作为额定电压更高的电源的"跳板"。  是否可以通过电子邮件离线讨论/审查我的设计？  我无法公开分享详细信息。   

此致、

Ulrich、

我设法找到导致 VOUT 不稳定的原因。  我将所有元件更改回390V VOUT 的原始规格。  此时、我在负载下 VOUT 仍有很大差异。  然后、我从电路板上移除了电容器组、并将原始电容器交换在一起。  这解决了 VOUT 差异。  当负载 PFC 测量值为391V 时测得的空载 PFC 为392V。   

我使用的电容器组包括两个 串联在一起以增加额定电压、然后串接许多  并联电容器以增加组合电容。  我不知道为什么这会导致我遇到的问题、而电容器组离 TIDA-00779控制器太远(大约为6")、或者在我之前的一次故障中、组中的一个或两个电容器发生了故障、导致了这些问题。   

我想再次尝试增大 VOUT、但我需要将原始规格的电容器换成额定值更高的电容器。  是否应该限制用于提高 VOUT 稳定性的电容器数量？  我原本想购买2个400V、5100uF 电容器、并将它们串联以产生800V、2550uF 的电压、并将一个电容器的负极端子直接连接到电路板上、从而更大限度地缩短距离。  请告诉我这听起来是否合理。

此致、

您好：

请创建有关 UCC28070相关主题的新主题。  如果您不愿意通过论坛进行分享、您也可以联系我们当地的 FAE 以分享其他信息、例如波形。

谢谢、

Ning