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[参考译文] UCC28056:277VAC 时开关波形看起来较差

Guru**** 2578735 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28056, UCC256404

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/1561202/ucc28056-switching-waveforms-look-poor-at-277vac

器件型号:UCC28056
主题中讨论的其他器件: UCC256404

工具/软件:

我目前正在设计一个 100W、24V 电源、并使用 UCC28056 作为 PFC 升压控制器来接受 120-277VAC 输入并输出一条 450V 直流总线、然后通过一个 DC/DC 级与一个 UCC256404 控制器。

在输入电压为 120VAC 时、一切都运行良好、但随着输入电压的增加、升压 FET 的开关波形会变得有点不稳定、从而导致输入电流波形较差和功率耗散较高。  附件是我的原理图和 Excel 设计文件以及示波器图。

看起来、在 277VAC 时、 漏极电压绝不会接近 0V 振铃、就像在 120VAC 时一样。  这是预料之中的吗?  在 277VAC 时、占空比和/或 FSW 的变化似乎也很大。  探测电流检测电阻没有任何奇怪的地方。  我也尝试过探测 ZCD 引脚、但转换器不喜欢该引脚、会声明故障、因此我无法获得合适的波形。

如有任何帮助、我们将不胜感激。  谢谢。

e2e.ti.com/.../Boost-PFC-Sept3-20025.pdfe2e.ti.com/.../UCC28056X_5F00_Design-Calculator-Aug18-2025.xls

在下图中、绿色迹线表示我的 24V 电压轨的输出电流(与该问题基本无关,它只是用于指示我拉的功率大小)、黄色表示来自交流线路的输入电流、青色表示升压 FET 的漏源电压、紫色表示升压 FET 的栅极。

120VAC 和 50W 输出:

120VAC 和 100W 输出:

277VAC 和 50W 输出:

277VAC 和 100W 输出

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    您好 Joe、

    PFC 似乎在高压线路输入电压下进入 DCM 模式。 120VAC/50W 的波形也是如此。 在 DCM 运行期间、DCM 振铃期间漏源电压的平均值等于瞬时输入电压。 随着输入电压升高、平均值增加、导致漏源电压不超过零。 这是一种预期现象。 为了更好地理解、您可以使用应用参数试用 UCC28056 simpleis 模型: https://www.ti.com/lit/zip/slum620

    关于较差的输入电流波形、似乎这也是仅由于 DCM 运行模式所致。 请尝试增加电流检测电阻以避免这种情况。

    此致、
    Soumya.

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    Soumya,

    谢谢。  我已尝试在 Simplis 中使用此功能、但我在尝试仿真时遇到“无法对数据进行修复“错误。  我只有 simpleis 的免费版本,如果这很重要。  我也不使用 simpleis 非常多,所以我不熟悉如何让事情运行。  论坛不允许我上传.sxsch 文件。

    我有点惊讶、我在全功率下(即使在 277VAC)仍处于 DCM 模式。  我的 RCS 与设计文件要求的一样高。  现在它等于 0.075 欧姆、如果我尝试将其增加到 0.08、Excel 文件会告诉我减小该值。  我也有这样的印象:芯片有办法阻止自己在同一线路周期内多次在 DCM 和 CRM 模式之间切换(数据表中第 8.3.3 节的最后几行)。  在 277VACIN 和 110W OUT 时、我看起来在整个线路周期内进行多次转换(尽管通常仅在线路峰值附近,这就是我的输入电流变得非常嘈杂的地方)。

      

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    您好 Joe、

    很抱歉晚回复。 您能否分享电路板的原理图?

    此致、

    Soumya.

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    Soumya,

    别担心。  我在第一篇文章中分享了一个原理图 pdf、以及 excel 设计文件。

    谢谢、
    Joe

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    您好 Joe、

    我尝试在 simpleis 模型中根据您的原理图使用参数重现问题。 似乎我收到了这个问题、只是为了确认一下、您能否在原始帖子中以相同的时间标度、在 2 个不同输入电压 (120V 和 277V) 和相同负载条件下发送电感器电流波形?

    此致、

    Soumya.

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    Soumya,

    感谢您的帮助。  我认为我没有一种简单的方法可以直接测量设计中的电感器电流。  没有合适的电流探头放置。  我可能会修改电路板、但这样做会很麻烦。  但是,如果有必要的话,我将在下周初做。

    我确实对电流检测电阻进行了测量(如果这样做有所帮助)。  它是 0.075 欧姆 RC。  为了方便查看、我将水平游标放置在 75mV 和 150mV、分别表示 1A 和 2A。

    e2e.ti.com/.../Yellow-_2D00_-Iin--Purple-_2D00_-Vcs.zip

    谢谢、
    Joe

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    您好 Joe、

    我之前怀疑的问题似乎不正确。 这可能是由于 ZCD 引脚中耦合的噪声导致的、该噪声在 simplis 仿真中无法看到。 根据数据表中给出的布局示例、ZCD 引脚环路需要保持较小的尺寸、并且元件需要靠近控制器。 您能否确认 布局中是否保持了这些条件?

    另外、如果噪声在特定的输入电压值下突然出现或随着输入电压逐渐增加、您能否通过将输入电压从 120VAC 逐渐增加到 277VAC 来进行检查?

    此致、

    Soumya.

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    Soumya,

    我想我也在朝着这个方向倾斜。  我实际上无法探测 ZCD 引脚、因此无法准确地看到它的波形。  当我对其放置探头时、转换器会关闭。

    这里简要介绍了我的布局、其中的标记与 UCC28056 数据表(参考原理图)的图 36 中的标记类似-

    我确实使 ZCD 电路比 IC 更靠近 FET。  我曾尝试尽量缩短从 RCs/Qsource 网到 ZCD 元件的布线长度、但这可能不是理想的方法?  我还试图使控制器远离转换器的开关节点。  由于其他一些原因、我确实需要更新电路板上的插图、因此当我这样做时、我将详细了解该区域。

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    我想我也会问、因为您将我的价值观纳入了 Simplis。  根据我拥有的元件值、您是否会获得 Simplis 中正常运行的转换器预期的波形?  据我所知、至少在 120VAC 时、我的电路板似乎运行良好。

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    您好 Joe、

    保持控制器稍微远离开关节点是一个好主意、因为该区域具有高噪声。 但是、ZCD 网络需要保持非常靠近 IC、如数据表中的布局指南部分所示。  将 RC 保持在 ZCD 网络附近也很好、但要以更高的优先级更大程度地减小从 IC 到网络的距离。 如果可能的话、最好能有办法维持这两种条件。 但 有时很难实现。

    关于 simplis 模型、最初还会在输入电流中产生一些噪声(虽然不像波形那样糟糕)、但可以通过减小输入滤波器的带宽来将其最小化。 该解决方案可以用于仿真、但在您的案例中、该解决方案没有帮助、因为在仿真中很难重现与布局相关的问题。

    此致、

    Soumya.