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[参考译文] UCC28180:软启动失败

Guru**** 2477275 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28180

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/1549594/ucc28180-soft-startup-failure

部件号:UCC28180


工具/软件:

尊敬的 TI 指导人员:

我已经使用设计了一个升压 PFC 级 UCC28180(8 引脚) 控制器、目标的最大额定功率为 1.8kW  。 所有元件值均使用 TI 提供的工作表计算得出。 此 PFC 适用于 电机控制器应用 。 在此阶段、我将独立评估升压 PFC 部分、以验证它是否可以提供高达的电压 1.5 kW(标称值)

测试设置:

  • 输入: 交流电源 、逐渐上升到 175V 交流  

  • 输出:连接至 大容量电容器 (尚未连接负载)

  • VCC 为 UCC28180 供电:通过 A 从外部提供 直流恒压源 (CV) 在达到稳定的直流电压后导通  —(稍后在最终设计中替换为反激式降压转换器)

直流母线行为:

   将输入交流电升至 175V VAC 后、直流母线充电至大约 250 VDC 。 。 Vsense PIN 最初读取 ~3.12V  (按预期)、确认电压反馈行为正确。 然而,约 2–3 秒 Vsense 电压降至毫伏级 尽管直流母线电压仍保持在~250V  

我怀疑这可能与 Vsense 引脚的高阻抗特性或缺少负载有关、这可能会导致不稳定或丧失反馈。

增强行为:  

我在启动期间捕获的波形显示了直流母线上升至 440 V  、然后是一个滴。 我还捕获了 IGBT VCE(黄色) 电感器电流(蓝色) 实际限值。 PFC 的工作电压约为 2–5 秒 、之后直流电压降至标称电压。

电感器电流振铃:

电感器的值为   550 µH (10A),分流器 — 8.6m Ω(它是否非常低) 。 我观察到 显著振铃 显著增加。 目前、 无缓冲器 施加到 IGBT 开关、前提是空载条件不需要。 不过、我怀疑振铃可能仍会导致不稳定或与噪声相关的问题。

1.可以 Vsense 压降 原因是负载不足(电流消耗为零)、或者反馈网络是否存在最小阻抗要求、而我可能会缺失?

2.是观察到的 电感电流中出现振铃 即使在空载条件下也是一个问题、无论负载状态如何、我是否应该考虑添加缓冲器或阻尼网络?

  • 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 Shalini、  

    通常情况下、无论负载或空载如何、VSENSE 电压在 2~3 μ s 后都不会降至 0V。  VSENSE 应该是 Vout 的简单电阻分压器。  如果 VSENSE 已完成此操作、则导致 VSENSE 网络连接的某项操作。  提供原理图以了解哪些因素 会以这种方式影响 VSENSE 会非常有用。  

    这些波形显示直流母线电压为~90V、这不是通常的“标称“输出电压。   
    蓝色电感器波形是交流耦合且反相的。  请使用直流耦合、并显示正电流。  

    实际上、直流电压看起来太平坦、无法达到实际值。   
    我怀疑您使用的是电压能力有限且钳位至~90V 的探头或示波器通道。  
    另外、我想您使用的是 50/60Hz 电流探头、该探头无法显示高频电感器电流。  
    请注意、电感器中的“振铃电流“约为 100Hz、这不是开关频率。   这不是振铃、而是探头产生的失真。  
    请务必使用适合高电压和高频的探头。  

    此外、请提供您工程的输入和输出电压设计目标。  
    更好的是、请提供包含您的设计输入的 Excel 工作表。

    编辑后的回复:此外、如果可能、请将示波器采样分辨率从 25kS/s 提高到 250ms/s。  每个样本 40us 不足以查看开关信号。  

    此致、
    Ulrich

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    你好、Ulrich 先生、

    感谢您的回复、我将检查您提供的输入、我附上了计算表和原理图、请验证这些值、我想让您知道 V-sense 在波动、然后在高压期间下降到 mV、这本身会使系统更加不稳定。

    上一次我在 200VAC 输入下、当直流母线电压击穿至 440VDC 以上时进行了测试、由于 Vsense 不稳定、IC 没有出现任何故障、除了 Vsense 引脚相对于 IC GND 引脚、低阻抗低于 20 Ω。 (注意:我正在探测 Vsense 引脚、甚至没有导通 IC、在没有 IC 的情况下、检测电压与 IC 完美搭配使用、即使 IC 未导通,它也会降低)

    对于 Vsense 电阻分压器、我已将其单独检查至高达 450V、分压器网络在相应节点上提供计算出的电压。

    请查看这些值并告诉我需要更改所选值、

    谢谢。

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    您好 Ulrich、

    我在上一个回复中附上了 Excel 工作表和原理图、

    我使用提供的输入进行了测试、输出看起来像本回复中连接的信号、粉色(VBUS 输出)、蓝色 (VCE — 跨 IGBT) 和黄色 (I_L — 电感器电流)具有更高的分辨率、仍然行为相同、高达某个输入电压、Vsense 没有问题、然后它开始下降、

    初始启动看起来像它尝试开始切换、然后由于我怀疑的一些反馈误差而停止、

    分享您的反馈、

    谢谢。

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    请给我们一些时间回复您

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    您好 Shalini、  

    很抱歉,我离开办公室了一段时间。  在原理图设计中、我认为没有什么大问题。  我认为 ICOMP 处的 C35 = 10000pF 有点高、我建议减小到 6800pF。  

    如上所示、在侧贴时很难查看波形。   

    第 4 个波形显示 VBUS 低于 300V、并且在开关停止之前在开关期间几乎没有上升。  
    第 3 个波形显示开关中具有显著的 DCM、因此提供的功率非常少。  

    启动期间 PFC 输出上是否有负载?   

    如果 VSENSE 降至 0V 并测量到~20R 接地(而非 12.7kR)、我认为 IC 输入已损坏。  
    探测过程中可能会损坏 ESD。   

    正如我之前提到的、原理图设计看起来正常、因此问题肯定出在电路板上。  
    请在电路板上检查您的 PFC 设计、并确保按原理图所示进行连接、元件值如原理图所示。  

    此致、

    Ulrich

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    您好、Ulrich、

    得益于反馈、我测试的功率高达 1.2kW、效率为 99%、波形看起来很好、请验证并让我知道波形是否正常。

    谢谢。