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[参考译文] UCC28070:UCC28070:宽交流输入范围 PFC。

Guru**** 2465890 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/1544071/ucc28070-ucc28070-wide-ac-input-range-pfc

器件型号:UCC28070


工具/软件:

尊敬的 Ulich:

我希望此消息能帮您找到答案。 我离开办公室一段时间,不幸的是,无法参加这个设计之前。

提醒一下、这基于 6.6kW 的宽输入电压 Ipfc。 由于电压降、该团队在达到所需功率方面仍面临问题。 我建议团队断开一个阶段、然后分别进行测试。

一个相位可以达到 1.5kW、但电压下降、而另一个相位只达到 800W。 我还观察到 CBx 有噪声的波形、并建议进一步滤波和减慢 SiC 晶体管。

要继续前进、是否可以就客户的原理图和波形进行直接对话? 这将有助于更有效地处理这些问题。

感谢您的时间和帮助。

此致、

  • 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。

    您好 Jacobo、  

    如果发布了 PFC 原理图和波形、调试这个问题肯定会更有帮助。  
    如果您的客户不愿意在公共论坛中这样做、我建议在我们的内部论坛中打开一个主题 、以便将此问题移到此处。  
    我目前还不准备提供专门的直接支持。

    此外、请提供用于此设计的最新填充的 Excel 计算器工具以及所实现磁性元件的规格。  

    同时、您对“来自 CBx 的噪声波形“的评论可能是一条线索。  
    您是指 CSx(电流检测信号 CSA 和 CSB)吗?  如果不是、什么是“CBx"?“?  

    如果 CSx 信号损坏(由于噪声或其他原因)、它可能会严重影响 PFC 运行、因此这些电压信号必须 在整个线路周期内的 SiC FET 导通时间内紧密复制电感器电流形状。   您需要在漏极(或电感器)周围使用电流探头来与相应的 CSx 信号进行比较。  电流按 Rs/NCT 调节。

    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    感谢您的快速响应(并耐心等待)。

    今天、我拜访了客户、我收集了原理图以及用于此设计的 Excel 计算器(随附)。

    此外、我从测试中获取了一些图像(.rar 文件);所有这些数据的输入电压均为 300VAC。

    • 图 1A-b. :电路尝试在输出功率为 1kW 时重新启动、但通常在低于该电平的情况下运行、如中所示 图 2.

    • 图 3A-b. :这些图片显示了当电路稳定(低于 1kW )时电流互感器 (CT) 次级侧的电流。 可以看到、它们具有很大的噪声。

    遗憾的是、它们没有用于测量每个晶体管上的 ID 的 Rogowski 探头。 但它们计划在接下来的几天内提供这些波形。

    我也注意到他们已经补充 二极管 (D10-D13) 额外电容器 (C11-C14) CT 次级侧。 他们的理由是基于英飞凌针对 5kW 的设计,其中包含了类似的组件,因此他们决定将其纳入到设计中。

        

    请告诉我您对图片的想法以及您可能提出的任何建议。

    感谢您的持续支持!

    此致、
    Jacobo

    e2e.ti.com/.../3644.Main.pdfe2e.ti.com/.../7357.Controller.pdfe2e.ti.com/.../6.6kW-UCC28070-Proto-v1.xlsxe2e.ti.com/.../7853.Images.rar

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    您好 Jacobo、  

    首先、二极管 D10 和 D13 是 CT 正常工作所必需的。  额外的电容器 C11 和 C14 不是必需的、并且在 33pF 时、它们只为噪声滤波添加~1.1ns 的时间常数、因此基本无关紧要。  它们必须大~100 倍才能产生任何实际效果、但我建议删除它们、因为 CSx 输入 (RFA、CFA、RFB、CFB) 处的 R-C 滤波器已经存在、并会执行更好的滤波工作。  

    接下来、图中的开关电流波形 3B 确实似乎有很多噪音,但我的第一个倾向是怀疑这种噪音是否真的是真的。  我想有些不是。
    a) 整个屏幕上的扫描时间为 10us/div x 10div = 100us。  采样率为 10.0…… 诸如此类。  RL(是分辨率,我认为)为 1kpts、因此 1000ps/100us = 10ps/us = 1 点/100ns、或 100ns/点。  这个采样率对于频率来说太低了、我认为看到的很多“噪声“可能是 Gibb 的现象。
    b) 由于电流波形的缩放比例为 1V/div、因此我怀疑这些电压是在电流检测电阻上测量的、探测可能已拾取实际噪声。  使用尖端和接地筒探测(使用正常探头,而不是高电压差分探头)可以更大限度地减少噪声拾取。
    请提供转换因子 1V/div =??A/div。
    c) 如果忽略所有“噪声“、则开关电流波形实际上看起来相当合理且一致的循环周期。  看到这一点确实需要很多忽视。

    根据上面的和图 1A、我认为关机和重新启动是由 3 种可能性中的 1 种造成的:   

    VCC 电压出现 UVLO 故障、VSENSE 降至 0.60V 以下、或内部过热关断。  
    热关断似乎不太可能发生、但 IC 可能会因某些情况而发热。  值得一看。  
    VSENSE 似乎也不太可能降至 0.6V、但可能存在影响 VSENSE 信号的严重噪声。
    VCC 的 UVLO 可能是最可能的原因、因为它是由外部供电、并且该电压可能由于某种原因而降低。
    很容易结账。   
    超过~1kW 功率级别可能会导致触发其中一个故障阈值。

    此设计可能存在其他问题。  
    计算器工具建议大多数编程电阻器为 1%、但原理图中显示所有这些电阻器均为 5%。   
    我建议使用 1%来限制板间性能差异。  

    交流输入电压列为 220 - 480Vrms(最小值)至最大值:  

    对我来说、这些数字看起来像名义数字、每一个都有一个公差、例如+/- 10%。  
    这些电池的输入需要的是实际的最大和最小 Vrms 值、而不是标称值。  
    例如、Vin (max)= 480V +10%= 528Vrms、 Vin (min)= 220V –10%= 198Vrms。
    如果 220 和 480 确实是最小和最大预期输入电压、那么我很抱歉质疑这一点。  

    此致、
    Ulrich

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    你好、Urlich、

    上周、我检查了设计、发现电路板组装和测试有点混乱。 I 测得的 VCC 保持稳定在 14V、并检查 VSENSE、后者也处于可接受的范围内。 不过、我观察到 VSENSE 略有下降至 1kΩ 左右、但从未下降至 0.6V、因此不应触发重启。 幸运的是、不存在散热问题。

    客户已请求 220Vrms 至 480Vrms 的宽输入交流电压范围(无任何裕度)。 目前、它们使用 300Vrms 的固定输入进行测试。

    我将检查 PCB 上是否有任何其他错误或焊接问题。 我将使用 1%电阻器组装控制板、并检查其电源板。 请保持该主题开放、因为我将在一周内与您分享更多意见。

    感谢您的耐心。

    此致、

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    您好 Jacobo、  

    感谢您研究和确认输入电压范围。  

    请澄清您的陈述:  

    但是、我观察到 VSENSE 略微下降到 1kΩ 附近、但从未下降到 0.6V、因此不应触发重新启动。

    1kΩ 似乎是一个拼写错误。  您是否意味着 VSENSE 降至 1V(而不是降至 0.6V)?  这不是“轻微“压降、如果它可以达到 1V、在其他情况下也可以达到低于 0.6V。   或者、VSENSE 在大约 1kW 时略有下降吗?  如果是、请报告之前和之后的数字以及它们是如何测量的。  我预计不会出现任何压降、因为 VSENSE 应调节至 3.00V 的内部基准值(瞬态变化期间除外)。   
    在任何情况下、当 PFC 正常运行时、都无法评估 VCC 和 VSENSE 是否可能触发关断。  
    应监控这些信号(使用示波器以至少 10ns/样本或更快的高采样率运行)、并在关断发生时捕获这些信号。   此时、GDA 和 GDB 突然停止开关、而输出负载从 0.9kW 缓慢增加到>1.0kW。  

    此外、还请探测 SS 引脚、因为我记得 SS 电容器会因重启故障放电。  
    如果 SS 下降、则表示上述三个故障之一必须触发关断。   

    此致、
    Ulrich

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    你好、Urlich、  

    是的、这是一个拼写错误、应该是 1kW。 很抱歉混淆。

    在 VSENSE 上、当系统接近 1kW(约~ 980W)时、器件会在 3V 至 2.5 伏之间振荡、但绝不会降至 0.6V、因此不应触发重新启动。 我假设这是由于重新启动序列造成的。

    这是一个很好的观察结果:

    [引述 userid=“64834" url="“ url="~“~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1544071/ucc28070-ucc28070-wide-ac-input-range-pfc/5946583 ]我预计不会出现任何下降、因为 VSENSE 应调节为 3.00V 的内部参考值(瞬态变化期间除外)。   [/报价]

    他们使用双向电源作为负载(图 1B)、这让我觉得他们可能不知道如何设置设备或其他东西、我将查看此评论以及建议的 SS 盖、以澄清所有疑问。

    目前、我正在单独检查每个部件、并重新组装实验室中的所有部件、以收集所有正确的信息和波形。 请放心、客户的技术人员有时会因公司政策而面临将图像保存到拇指驱动器的挑战。 因此、我必须与我的设备一起记录流程。
    无论如何、现在控制器的所有电阻器的容差都是 1%、我很快会再次进行测试。

    感谢您的耐心。

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    您好 Jacobo、  

    感谢您的最新更新。   
    感谢您指出负载是双向电源。  它在图中。 1B、但我没有注意到“精细印刷“。  

    这对我来说有很大的影响/顾虑。  我不确定双向 PS 是否是 PFC 输出的稳定负载。   
    对于 PFC 负载、我使用了固定电阻器(始终工作,但会产生大量热量)和专用电子负载、这些电子负载在 CI 和 CR 模式下运行良好。  
    我从未使用过双向 PS、并且我不确定是否可以正确补偿来连接 PFC 输出。   

    也许您的客户过去曾在其他项目中成功使用过它、但输入/输出阻抗可能不同、不会导致问题。  我怀疑这种装载(因为我没有这方面的经验)。   

    我建议尝试使用仅设计为负载的电子负载在 CR 模式和 CI 模式下测试此 PFC。 或者、使用高压电阻器组(带有大风扇进行冷却)来将负载调节至超过 1kW、可能以 100W 为增量。   

    BIR-DIR 负载可能会导致当前整形的一些不良行为、但请记住、关闭和关闭的持续时间(开始重新启动所需的时间)仍有一些问题需要考虑。   

    检查在关断时触发的 VCC、VAO、SS 和 VSENSE(我认为这将通过 SS 下降为低电平来指示)。  

    此致、
    Ulrich

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    你好、Urlich、

    感谢您的答复。

    实际上、在这里使用双向电源作为负载是很常见的。 虽然我更喜欢电子负载、但我目前没有购买电子负载的选项。 我使用的双向电源 模型与实验室中的其他模型相同。

    我查看了双向电源手册并发现了一些信息:

    这可能是重新启动问题的可能原因。

    我完全肯定他们不知道这一点、并且从未以这种方式进行设置(他们如何测试其他 PSU、对我来说是一种误会~)。
    本周、我计划在没有控制器的情况下测试功率 BD、以确认整流器、电源线、VINAC 和偏置是否处于正确的水平。

    我会随时更新您的信息、

    此致。

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    你好、Urlich、

    除了保持帖子的活跃,我想问你一些让我想,一些用户(以及我当前的客户)利用英飞凌的方式获得 VINAC 通过一对二极管从交流线路:

    下面一个 是从 slua479b 300W IPFC、

    虽然其他人根据数据表使用它、但在二极管电桥之后获取的 VINAC 可能会更有意义、因为有一个 GND 回路作为基准。

    哪种方法正确、为什么不正确?

    关于当前的系统,我重新布置了控制 daugterh 板,以有容易获得 VCC , VAO , VINAC , VSENSE, VCSx; 当前的板太小,不可能有一个清晰的波形图像,我期待下一个周末。

    此外、我还看到了为此任务租用/借用电子负载的方法。 我会让你保持发布。

    谢谢你。

  • 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。

    Jacobo,

    请针对不同主题创建新主题。 这将有助于对线程进行分类。

    谢谢