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[参考译文] UCC28064A:GDA 和 GDB 输出停止

Guru**** 2445890 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28064A

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1531511/ucc28064a-gda-and-gdb-output-stopped

器件型号:UCC28064A

工具/软件:

您好的团队、

当 VINAC 失真时、来自 GDA 和 GDB 的脉冲停止。

什么类型的保护电路?

黄色:VINAC、绿色:IAC、引脚:GDA、蓝色:GDB

此致、

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    Hello Hirotsugu-San,   

    VINAC 信号本身的失真不会停止 GDx 脉冲。  
    但是、有一些外部条件会导致 GDX 丢失。  

    屏幕截图的分辨率很低,网格线模糊,但 GDX 脉冲的间隙似乎略小于 5ms/div 主时间分频的 1/10。  细分为 500us/div、在这一规模上、差距似乎大约为 200us。  

    这表明 ZCD_A 和 ZCD_B 信号未能达到其中一个阈值(1.7V 上升或 1.0V 下降)、以保持转换模式开关运行。  
    当 ZCD 信号不足以达到阈值时、开关停止。  UCC28064A 中有一个“看门狗“计时器 (Tstart)、它将在每个栅极驱动器上每 210us 触发一次重启脉冲、以尝试在 ZCD 丢失时恢复开关。  

    由于该事件发生在输入电压非常低的过零附近、因此我怀疑 ZCD_x 电压在 MOSFET 导通期间无法上升到足够高以达到 1.7V 布防阈值、因此未启用 ZCD 电路以在当前开关周期结束时触发下一个开关脉冲。  

    尽管这 可能 不是理想情况、但交流过零处的开关损耗也未必是一个重大问题。  
    如果必须消除该差值、则可能需要重新设计 ZCD 电路、尤其是为了提高信号电平而更改匝数比。  

    这种 GDx 间隙也可能是由短暂的输出过压引起的、但由于它发生在过零附近、我认为很不可能。  

    此致、
    Ulrich

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    您好、Ulrich、

    您的猜测是正确的、因为 GDX 停机期约为 200us。

    但是、只有当 VINAC 失真时、脉冲才会停止。 您能解释一下为什么会这样吗?

    此致、

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    嗨、Hirotsugu-San、   

    如前所述、VINAC 上的失真不会导致 GDX 中断。  然而,任何导致 VINAC 失真的事件也是 GDX 中断的最可能原因。  

    当断电时、VINAC 在零伏或接近零伏处有一个平坦点、因此我怀疑交流输入也有一个零伏的间隔、这可能导致 ZCD_x 输入的电压不足、无法继续进行转换模式开关。  

    请检查这些事件的交流输入。  

    有趣的是、VINAC 在 0V 的持续时间比 GDX 中断要长得多。  这意味着 ZCD_x 信号比 VINAC 信号更快地恢复到正常工作电平。  这意味着交流输入比 VINAC 信号指示的时间早上升到 0V 以上。  
    请同时检查这种情况。  
    VINAC 信号是否不仅是整流交流线路上的电阻分压器、而是由其他一些电路通过延迟使能进行控制?  

    在任何情况下、首先查看交流输入端发生的情况、然后是交流整流器后的电压、以及在此事件期间 ZCD_x 信号的情况。  
    VINAC 信号失真是事件的副产品、但它确实 为进一步调查实际原因提供了线索。  

    此致、
    Ulrich  

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    您好、Ulrich、

    VINAC 失真是由晶闸管运行引起的、并在 GDA 和 GDB 停止后发生。
    我们正在重新调查 GDA 和 GDB 停止的原因、但原因是否仅是 ZCDx 信号电平?
    我们制造了两块和五块相同的电路板、后五块电路板上出现了此问题。
    原因是否可能是 IC 的 ZCDx 液位检测发生变化?

    使用晶闸管防止浪涌电流是否不适用于此 IC?

    此致、

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    嗨、Hirotsugu-San、   

    从最新的波形来看、是的、有道理的是 ZCDx 信号的丢失会导致 GDX 停止。  

    由于浪涌晶闸管的开关、VINAC 上的失真也很合理。
    VREC 显示桥式整流器之后电压的实际开关、但 VINAC 上的噪声滤波电容器会滤除开关、只能看到平均电压(由电阻分压器缩小)。

    ZCD 阈值电平可能有足够的变化、因此 7 个电路板中的 5 个会出现这个问题、但我认为这种可能性不大。   
    我认为、晶闸管开关或电感 ZCD 绕组耦合的变化可能比 ZCD 阈值中的变化更多。   

    该波形是 ZCD 绕组电压本身(由于具有高量程 50V/div)、您可以看到它在交流线路交叉频率下降至~0。   

    这就是 ZCDx 信号丢失且开关停止~210us 的地方、直到内部重启计时器重新启动开关。 此时、电桥后的电压低于正常电压、因此似乎出现不规则的开关恢复。  

    我认为晶闸管可以与 UCC28064A 搭配使用以防止浪涌电流、但看起来晶闸管保护功能的激活频率高于必要频率。  一旦浪涌完成且输出电容器充电、晶闸管应在 每半个周期内持续导通。    
    请检查晶闸管栅极驱动器、以查看是否存在导致晶闸管在低电压下快速导通/关断的因素。  也许这是可以防止的。  

    此致、
    Ulrich

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    您好、Ulrich、

    感谢您的见解。

    GDA 和 GDB 是否可以同时停止?

    当 GDA 和 GDB 同时停止时、晶闸管会不必要地关闭、因此我不确定这是由 GDx 同时停止还是由 GDX 停止后的晶闸管不稳定引起。

    这是在中到重负载附近发生的、那么是否有办法确定我应该首先注意哪一个?

    此致、

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    嗨、Hirotsugu-San、   

    某些故障(如 OCP 和 OVP)将完全同时停止 GDA 和 GDB。  
    如果高压线路电压峰值太接近 Vout、则可能会在过零和高压线路的峰值处发生 ZCD 损耗、但通常 ZCDA 和 ZCDB 的损耗不会同时发生、并且 GDx 丢失之间可能有一个或几个周期。  

    在这种情况下、我认为中等到重负载会将 Cin 电压拉至 PGND、而由于电感器上的电压不足、ZCDx 会丢失。
    在轻负载条件下、Cin 可以保留电荷、IT 电压可能不会达到 0V、因此可以生成 ZCDx、并且可以在过零后继续进行开关。  

    我认为过零处的切换差距不是件坏事、尽管这对某些人来说可能会令人沮丧。

    浪涌晶闸管(在上述代码片段中标识为 SCR)将在其电流变为零时关闭。  
    当 Vin 上升到 0V 以上时、它应该每半个周期再次导通一次、但是、我认为它应该保持导通状态、而不是在半个周期的~25%时间内动态地产生脉冲。  

    这种行为并不一致、而是跳过了几个半个周期(并非总是相同的半个周期数)、因此我认为该行为可能会有一些热原因、即锁存电流电平在预热几个半个周期后会变得略高。  然后在半个周期中冷却、因为在半个周期中它不会保持启动状态、并且“循环“会重复。  或者、出现与我描述的类似的现象。

    在任何情况下、我认为 失真都是一个 SCR 参数或 SCR 栅极驱动问题、而不是 PFC 控制问题。     
    开关间隙是由于 ZCDx 损耗造成的、通过增加 Cin 的值(但这会在轻负载下增加更多失真)或通过改变升压电感器上的 ZCD 绕组匝数比(但这会增加高压线路上的 ZCD 电流应力)、可以略微减小开关间隙。  
     在所有条件下都可能无法消除这一差距。   

    如果 这一小差距不令人反感、则可接受为正常操作、无需更改设计。  

    零星的 SCR 失真需要进行某种设计更改才能消除。  

    此致、
    Ulrich

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    您好、Ulrich、

    这是 GDX 停止时的放大波形。  您能否确定导致 ZCDx 丢失的原因?

    此致、

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    您好、Ulrich、

    更改升压电感器上的 ZCD 绕组匝数比(但这会增加高压线路上的 ZCD 电流应力)。

    升压电感器是 750343062。 匝数比为 9.38:1。 提高匝数比会更好吗?

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    Hirotsugu San,

    请留出一些时间让我们作出回应。

    谢谢

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    嗨、Hirotsugu-San、   

    我很抱歉耽误了我的答复。  我上个星期都在办公室外、现在我正试图赶上未决项目。  

    从 11 天前你的问题: ZCDx 的损失不能完全从 VINAC , IAC, GDA 和 GDB 单独的波形确定。  
    它们提供了有力的证据来证明 ZCDx 的损失,但没有明确的证据。  
    为此、您必须直接检查 ZCDx 信号本身。  

    在 MOSFET 导通期间、ZCDx 信号应小于 1V。  在 MOSFET 关断期间、当电感电流放电至输出电容器时、ZCDx 电压应> 1.7V。   当电感器电流降至零时、电感器两端的电压也会以开关节点电容限制的速率下降。   

    在交流过零附近的极低电压下、UCC28064A 会延长 MOSFET 的导通时间、从而积累足够的电感电流来为高达 Vout 的开关节点电容充电、并向输出端提供一些能量。  在导通期间、ZCDx 的电压应被钳位至~0V。 但是、当输入如此低时、关断期间电感器上的电压将非常高、因此关断时间非常短。  关断时间电压可能没有足够的时间升至 1.7V 以上、使控制器做好准备、寻找低于 1V 的下一个 ZCD 下降沿。   

    如果控制器未做好准备、则下一个脉冲将不会发生、并且打开该相位将停止(直到内部启动器计时器重新启动它)。
    两个相位都受到相同的条件、但由于阈值和参数的微小变化、它们的响应可能不完全相同。

    降低匝数比将在 MOSFET 关断期间对 ZCDx 上的 R-C 网络施加更高的 ZCD 电压、这可以克服过零处的 ZCDx 损耗、但也会增加引脚中的电流应力。     
    增加串联 ZCD 电阻器可以缓解这种情况、但必须减少 ZCD 电容器以恢复时间常数。  
    另一方面、较低的匝数比也会降低导通期间电感器上的电压、并且  如果导通时间因 某些瞬态情况突然短接、过零处的较低电压可能无法从 ZCDx 电容器中拉出足够的电流来将其电压驱动为小于 1V。  在这种情况下、切换也将(暂时)停止。   

    您可以尝试减小和增大匝数比来看看会发生什么情况。  
    在各种可重复或瞬态条件下可能会发生 ZCDx 丢失、内部启动器计时器将重新启动开关。   
    在我看来、我更希望在几乎没有电流流动的过零处失去开关、而不是在高压线路的峰值处失去开关。  

    此致、
    Ulrich