[参考译文] PFCLLCSREVM034：关于 LLC 转换器的频率控制

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Other Parts Discussed in Thread: PFCLLCSREVM034, TLVH431, ATL432LI-Q1

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/1075256/pfcllcsrevm034-regarding-the-frequency-control-of-llc-converter

部件号：PFCLLCSREVM034
《线程： 测试》， TLVH431， ATL432LI-Q1中讨论的其他部件

尊敬的先生/女士：

我已将开发板(PEAR 编号： PFCLLCSREVM034)修改为输出30V/6A/180W。另一篇文章“PFCLLCSREVM034：修改为输出30V/5V/150W”中对此进行了描述。

测试结果不完美，但可以接受，预计会出现两个问题：LLC 变压器产生的轻负载效率和高频噪音。

为了找出 LLC 变压器发出高频噪音的原因，我已经在无负载，10%负载(0.6A)，50%负载(3A)和100%负载(6A)的情况下测量了低压侧开关的控制信号。测量的波形如下所示：

无负载(Vo=30V，IO=0A)

10%负载(Vo=30V，IO=0.6A)

50%负载(Vo=30V，IO=3A)

100%负载(Vo=30V，IO=6A)

从以上测量的波形中可以看出，即使输入和输出都是稳定的，频率也不是固定的。根据我的理解，LLC 正在使用频率控制方法来调节输出。因此，切换频率不同，而输入电压或负载不同。但是，在测试过程中，输入电压和负载都是稳定的(交流 PSU 为230V 交流，PFC 级为400V 直流总线，输出连接到直流电子负载)，但切换频率变化非常快。出什么问题了吗？

我认为问题可能来自反馈补偿循环？还是变压器的布线(我没有在电路板上焊接变压器，另一篇文章中显示了改装的电路板照片)？我希望消除这种高频噪音。请给我一些建议。欢迎并赞赏任何意见和建议。

非常感谢。

over 2 years ago

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

变频器明显在脉冲模式下工作。

在突发模式(或正常模式)期间，操作频率取决于 Vcomp 信号和 VCR 回送电容器值。

在上图(例如 T5) 中，您可以看到，突发数据包中的频率正在发生变化。

因此，您的补偿器没有问题。否则，输出电压在轻负载期间不会受到调节。

轻负载效率受您为功率级选择的组件的影响。因此，您需要优化用于 PFC 和 LLC 功率级的组件。

从控制器的角度来看，您可以尝试增加突发模式阈值。这将降低 LLC 的脉冲串操作频率以及可听到的噪音。但是，它会增加输出电压波纹。

您还可以对变压器进行清漆以减少噪音。

此致

曼尼甘塔

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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大家好，Manikanta，

感谢您的详细解释。我有两个关于突发模式的问题：

首先，突发模式期间的控制信号不是如您提供的图片所示的连续信号。例如，控制信号只在时间间隔 t0-T1之间连续工作，然后在 T1-T2之间停止工作。但从我测量的波形来看，这项操作只在无负载条件下进行。工作间隔和非工作间隔非常清楚。然后，10%负载，50%负载和100%负载期间的控制信号是连续的，没有非工作间隔。问题是开关频率不稳定/固定，而输入和负载都稳定且没有任何变化。由于这些原因，我的转换器是否仍在脉冲模式下工作？

其次，我仍然对轻负载效率感到担忧。

根据我的理解，脉冲模式用于提高轻负载条件下的效率。根据上述测试结果，左曲线是原板的效率(O/P：12V/14A)，右曲线是修改后板的效率(O/P：30V/6A)。我们可以看到，改造后的电路板的轻负载效率大大低于原电路板。那么，如果我增加突发模式阈值，情况会变得更糟吗？

欢迎并赞赏所有意见和建议。非常感谢。

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

在无负载情况下，变频器明显在脉冲模式下运行，在所有其他负载下，我不确定变频器是否在脉冲模式下运行。您能否通过拍摄更长的时间刻度来重新捕获相同的波形。

如果变频器未在突发模式下运行，则对于给定的输入电压和负载，频率应保持不变。

如果要在脉冲模式下以额定负载的10%运行转换器，则需要更改 BMTH/BMTL 阈值。

请参阅以下 e2e 帖子，其中讨论了根据突发模式要求设置 BMTH/BMTL 阈值：

(+) UCC256404：UCC256404无法进入突发模式-电源管理论坛-电源管理- TI E2E 支持论坛

'为了使控制器进入脉冲串模式，FBreplica 信号需要降至 BMTL 阈值以下。通常，对我有效的是将转换器加载到我想要使用突发模式的位置，查看 VCR 引脚上的峰值到峰值电压，并使用该值在控制器上设置 BMTL。这通常可以让您接近，然后您只需在 BMTL 阈值中拨号，即可在需要的位置拨号。一旦您有想要设定的 BMTL 电压，Excel 计算器应该能够为 LL/SS 电阻器建议一个值(因为您使用的是 BW 选项6 DO BMTH=BMTL/0.6，以将 BMTH 电平输入到计算器中)”

一旦在突发模式下运行，应在负载较轻的情况下提高转换器效率。

此致

曼尼甘塔

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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大家好， Manikanta P，

感谢您的建议。我再次测试了改进的电路板，并测量了一些新的波形。

首先，我想展示我是如何测量 LLC 低侧控制信号的。根据用户指南中的示意图，我测量了 TP4和 TP19

下面是一些波形：

无负载(Vo=30V，IO=0A)

10%负载(Vo=30V，IO=0.6A)

50%负载(Vo=30V，IO=3A)

100%负载(Vo=30V，IO=6A)

从以上测量的波形中可以看出，控制信号在任何负载条件下都不是连续的和稳定的。看起来高频信号是通过低频(LF)信号调制的。而低频正在增加，同时负载也在增加。这就是人们可以听到高频噪音的原因。

此外，从10%负载下的控制信号来看，我认为它不是在脉冲模式下运行，因此轻负载效率非常低。

对于这两个问题(高频噪音和轻负载下的低效率)，您有什么建议吗？欢迎并赞赏所有意见和建议。

谢谢！

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

您还能与我分享设计计算器和原理图吗？谢谢。

此致

曼尼甘塔

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大家好， Manikanta P，

原理图来自用户指南。修改组件和计算工具如下所示。谢谢你。

e2e.ti.com/.../Design-Note-for-30V-5A-150W-_2800_WE-24V-8A-Tr_2900_.xlsx

e2e.ti.com/.../UCC25640x-Design-Calculator-Rev4.0_5F00_30V-5A-150W-_2800_WE-24V-8A-Tr_2900_.xlsxe2e.ti.com/.../SLUUC46-PFCLLCSREVM034-User-Guide.pdf

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

在所有负载条件下，变频器似乎都以脉冲模式运行。

您是否还可以共享 VCR，iSNS，Vout 和 Vin 波形(VCR 和 iSNS 的 pk-pk 和频率信息以及每个负载的较小和较大时间范围)。

您是否使用过 FB 电路？我问是因为，阴极到阳极的 TLVH431最大电压为20V，因为输出电压为30V。因此，您不应该使用此设备。您是否已更改此设备？

此致

曼尼甘塔

0 admin over 2 years ago

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曼尼甘塔 P

感谢您的反馈。我将在下周测量并分享这些信号。

关于 TLVH431问题，我在修改主板之前已检查了其规格。因此，我已经用具有较高 VKA (37V)的 ATL432LI-Q1 (高带宽低 IQ 可编程并联稳压器)替换了它。还可以吗？

感谢您的反馈。他们对我很有帮助。

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

ATL432LI-Q1应该正常。

此致

曼尼甘塔

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大家好，Manikanta P，

我已经测量过 VCR，iSNS，Vout (30V)和 Vin (400V)的波形。所有这些测量值均在0%负载，10%负载(0.6A)，50%负载(3A)和100%负载(6A)下测得。

测量点包括：

VCR：TP5 - TP19

iSNS：TP7 - TP19

输出：TP21 - TP22

VIN：TP1 - TP18

测量的波形列在下面的 Excel 文件中。请查看您有空的时间。谢谢你。

e2e.ti.com/.../LLC-waveforms.xlsx

0 admin over 2 years ago

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你好 Sean，

我认为您忘记上传 VCR 和 iSNS 波形(放大和缩小版本)。我在 Excel 文件中找不到这些波形。请上传这些波形。

谢谢你。

此致

曼尼甘塔

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大家好， Manikanta P，

VCR 和 iSNS 波形位于第一张名为“Waveform_20220223”的表格的左侧。

VCR 波形从 A 列至 M 列

iSNS 波形从 O 列到 Z

请再次检查。

如果任何波形不清晰，请告诉我，我会尽快再次测量。

谢谢！

0 admin over 2 years ago

TI__Guru**** 1555290 points

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你好 Sean，

很抱歉让人困惑。我可以找到所有波形。

在满载(6A)时，您可以看到 iSNS 为零，VCR 在一定时间内被夹紧到3V。这将确认转换器在所有负载条件下都在脉冲模式下工作。

此外，在脉冲打开期间，共振电流峰值(iSNS)需要保持不变。但是，从您的波形中，我可以观察到 VCR 和 iSNS 峰在突发时段内都有变化。它们可能是由于光耦合器饱和和布局不当造成的。

首先，您是否可以使用设计计算器更改 VCR 电容器值，以确保转换器不会在突发模式下运行。 (降低突发模式阈值并降低 C2 (较低的 VCR 电容器)和增加 C1 (较高的 VCR 电容器))。

在进行上述更改后，请像之前一样向我发送更新的波形和更新的设计计算器。

此致

曼尼甘塔

电源管理（参考译文帖）

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[参考译文] PFCLLCSREVM034：关于 LLC 转换器的频率控制