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[参考译文] UCC25660:输出端出现 1Hz 振荡

Guru**** 2455560 points


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/1535992/ucc25660-1-hz-oscillation-at-the-output

器件型号:UCC25660


工具/软件:

您好、

我设计了一个使用 UCC256601 作为 LLC 控制器的 PCB。 它旨在在 48V 时提供 750W 的输出功率。 输出不稳、似乎具有 1s 的纹波、可能指示发生了一些故障。 输出如下所示:  

LS 栅极输出如下所示。 它具有某种类型的开关脉冲数据包。 但是、它看起来并不像 400Hz 的突发模式数据包。  

我还已探测 ISNS 两端的电压。 (绿色 — ISNS,黄色 — 输出)

1 秒与故障后的空闲时间对齐、但我找不到。 如果我能得到一些关于调试故障的帮助、那就太好了。  

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    是的、它显然是在尝试每 1 秒重新启动一次。 输出是否为负? 没有原理图、我们可以做的事情不多。  

    我还建议在启动时放大波形、并一次捕获多个节点以查看出现了什么问题。

    尝试同时捕获 HS、HO、LO、ISENSE。

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    我已经添加了原理图。 目前、LLC 转换器由 400V 电源供电。 光耦合器的 12V 电压轨由也由 48V 电压轨供电的直流/直流转换器提供。 不、输出为正、我可能使探头反转。  

    e2e.ti.com/.../LLC-SMPS.pdf

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    我探测了 OVP/OTP 引脚。 它不是恒定的、具有频率为 1Hz 的脉冲信号。 我将查看这个电路。

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    尊敬的 Jonathan:

    您能告诉我们您在什么负载条件下遇到问题吗?

    此致、

    亚米尼

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    到目前为止、没有连接负载。  

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    尊敬的 Jonathan:

    从您共享的 ISNS 波形来看、似乎存在巨大的噪声。 能否将 ISNS 引脚 (C44) 上的噪声耦合电容从 560pF 增加到 1nF。

    和还确保 R30、C43 和 C44 应尽可能靠近 ISNS 引脚。

    此外、请分享以下内容:

    • 设计计算器包含您的设计规格的 Excel 工作表
    •  发生故障时、一个示波器中的波形 LO、ISNS、Vout(清晰地放大形式和缩小形式)。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Yamini:

    这是布局图像。 C43 靠近谐振电容器、C44 和 R30 靠近 IC。  

    以下是波形(黄色 — 跨 C44,绿色 — LO,蓝色 — Vout)。 ISNS 和 LO 是使用非隔离式 10x 探头测量的。 使用差分探头测量 VOUT。 这是在将 C44 更改为 1nF 后测量的。   

    这是 Excel 工作表。

     e2e.ti.com/.../UCC25660x_5F00_CALC_5F00_1.0.xlsx

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    大家好、Jonathan、我们正在调查您的原理图和设计计算器。 我们会回到您的身边。

    同时、请尝试将 C44 增加到 1nF。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Yamini:

    示波器捕获是使用 C44 作为 1nF 完成的。 但是、我注意到、当 VDC 超过 360V 时、转换器会停止开关。 当 C44 为 560pF 时、它在 400V 的额定电压下开关。 在这两种情况下、它始终以 1 秒的故障空闲时间进行开关。 如果我进一步增加电容器、则不会开始。

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    Jonathan、  

    此时、我看不到 ISNS 引脚上的噪声耦合电容器变化导致输入电压的任何关系。 可能还有其他原因导致电路出现问题。

    请提供 LO、ISNS、谐振电流和开关节点电压的波形。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Yamini:

    这里短接一个探头、连接了开关节点、谐振电流(使用钳位表)和 ISNS 的波形。 下图将这三个组件全部整合在一起:

    我从 ISNS 引脚上移除了单端探头、然后再次捕获了波形。

     电流似乎受到探头的影响、我怀疑它是电容。  

    另外、如果原理图/计算器中有错误、请告知我。

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    尊敬的 Yamini:

    我们能否继续通过电子邮件进行对话、以便加快工作进度?

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    尊敬的 Jonathan:

    感谢您的耐心。

    您能否请通过波形检查并告诉我们谐振电流峰值和 ISNS 峰值、因为我看不到这些值。  

    我怀疑、因为您的 Ln 值非常低、在空载情况下。 此时会产生高磁化电流、这会导致 ISNS 超过 3.5V、从而导致 OCP 故障。

    在您的设计计算器中、工作频率为 400kHz、但使用所选磁性元件最小值。开关频率为 472.6kHz。

    此外、您可以尝试将 ISNS 降低至 100 ohmn 并进行测试。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Yamini:

    我试过几件事。 您正好知道 ISNS 电压会超过 3.5V。 由于我使用的是平面磁性器件、因此电感较低。 我将 TSET 选项从 12 增加到了 15、这会将空载时的开关频率从~400kHz 增加到~500kHz。 这降低了输出端的峰峰值纹波、但这仍然未导致设定的输出电压为 48V。 它似乎在 20V 左右徘徊。

    如何设置 TSET 选项? 它是来自电感值吗? 此外、为什么转换器的开关频率为 500kHz? 因为它在空载条件下运行、所以我期望它以更高的频率进行开关。  

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    尊敬的 Jonathan:

    由于选择的选项 15、转换器的工作频率为 500kHz。

    从上表中、如果您选择选项 15、转换器将在大约 500kHz 的频率下使用 IPPC 运行。 这就是为什么您会得到大约 500kHz 的频率。 对于选项 12、该值为 304kHz、您将获得高于此值的频率。 由于您的最低工作频率为 472.6kHz、因此无法选择选项 15。

    在我们新版本的 LLC 控制器中、UCC25661x 系列的选择 TSET 选项比这更容易。  我们通过更改 TSET 选项对过流和过载保护阈值进行去耦。

    我们建议您使用 UCC25661x 系列。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Yamini:

    因此、我应该选择一个低于工作频率但高于谐振频率的 TSET 选项、以避免出现电容区? 我知道 ucc25661x 是直接替代产品、但我需要使用  ucc25660x 进行此设计。

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    尊敬的 Jonathan:

    选择低于最低工作频率的 TSET 选项。 请注意、在选择 TSET 时、请检查 VFB_replica 与 Pin 图。

    您需要选择一个 TSET 选项、 对于额定功率、V_fb 副本应小于 4.75V、否则在额定功率或以下时可能会发生 OLP(过载保护)故障。

    此致、

    亚米尼。

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    明白。 我正在尝试解析 ISNS 引脚上存在的噪声。 您能否确认原理图是否正常?  

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    尊敬的 Jonathan:

    会返回到您的位置。

    此致、

    亚米尼。

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    尊敬的 Jonathan:

    您能否提供您使用的并联稳压器的器件型号、但您的 原理图中并未提及该器件型号。

    此致、

    亚米尼。

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    我正在使用此部件: TLVH431ACDBZR。 顺便说一下、由于所选器件的基准电压为 1.25V、10k 电阻更改为 5k。 我通过使用外部电源提供 48V 电压并测量光耦合器引脚 1 和 2 之间的电压、检查了该电路的工作情况。  

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    尊敬的 Jonathan:

    感谢您的确认。 是否进行了任何其他更改?

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    这是唯一的变化。

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    尊敬的 Jonathan:

    您能尝试将 RISNS 降低 建议值的 20-30% 并进行测试吗?

    此致、

    亚米尼。