[参考译文] UCC25.6404万：LLC转换器定期关闭并再次打开

您好，Arne，

感谢您与我们联系。

UCC2.564万x的HV针脚应通过5Kohm连接至整流交流电，如 以下示意图所示：

PFLCSREVM-034用户指南(TI.com)

UCC2.564万EVM-020用户指南(修订版 b)(TI.com)

如果404的HV针脚未看到任何零交叉，则它将在HV针脚处注入xcap放电电流，这将加热IC并可能达到温度极限。

如果没有可用的整流交流电，您可以在没有xcap放电功能的情况下使用UCC25.6402万。 在这种情况下，您可以通过LLC的直流总线输入电压直接为VCC充电。  

您是否可以与我分享设计计算器以及您的原理图所用的值？

如果您共享设计计算器(https://www.ti.com/lit/zip/sluc675 )，我很容易给出建议。

以下是我从您的波形中观察到的情况：

通道1：VCC，通道2：输出电压

[/引述]

一旦VCC充电至26V，就会启动。 但是，一旦转换器开始切换，VCC电压就会迅速降低。 当VCC达到VCCReStartJfet (9.65V)时，JFET将再次打开以 为VCC充电。

您能否提高VCC电容值，看看这是否解决了问题？

我可以询问变压器结构的详细信息吗？ 辅助绕组如何受伤？ 是在初级绕组还是次级绕组上？  

此致

Manikanta P

Manikanta您好！  

感谢您的回复。  

关于X-CAP放电：这是我应该知道的一般性评论，还是这可能是我目前遇到的问题的原因？ 不幸的是，UCC25.6402万控制器在所有供应商中都缺货，甚至TI网站本身也说“缺货”。 如果 我要在测试设置中应用一个小正弦波和一个正弦波发生器，它是否有效？ 这不是一个永久性的解决方案，但它现在可以在我的测试环境中解决该问题。

这是我的设计计算表。 我不确定在第93行填写CR值的内容，因为我的CR实际上是两个电容器： 一个从GND连接到初级绕组的下半部分，另一个从初级绕组的下半部分连接到160V输入，两者都是20 pF。

e2e.ti.com/.../8664.UCC25640x-Design-Calculator-Rev<xmt-block0>2.564万4.0 ．xlsx

目前，我在VCC有120 µF。  我的第一个想法是，这应该是足够的，但我会补充一些额外的内容，并尽快向您报告结果！ 另外，我的变压器的结构是在最底层(20)，然后是一层，它具有两个次级绕组(2x 3)，然后是辅助绕组(3)。

此致，

阿恩

Manikanta您好！

我想我已经找到了问题的根源：当我测量辅助绕组电压时，它只得到约10V的电压，这只会在二极管之后产生约9.5V的电压，而二极管的电压低于VCCReStartJFET。 因此，我为辅助装置添加了2个绕组，使其总共5个(目标是辅助绕组的20V电压)。

但是现在我遇到了一个更大的问题：我的控制器根本不做任何事情：我添加了CH1=VCC和CH2=Vout的第一个屏幕截图。 如您所见，VCC在15V和10V (可能是9.65V)之间定期运行，Vout没有任何作用。 我可以确认VCC在开始时达到26V (第二个屏幕截图显示在最初开始时CH1上的VCC和CH2上的RVCC)，但它只执行一次此操作。 如果出现故障，我认为VCC会在重新启动时恢复至26V，因此我不认为我处于故障状态。 我还对其他引脚(RVCC，HS，HO，LO，LL/SS)进行了测量，但它们似乎都是零。 我不确定接下来该怎么做，你有什么建议吗？

阿恩

您好，Arne，

RVCC零意味着，它处于故障状态。 不会进行任何切换。 因此输出电压将为零。

请执行以下步骤：

使用外部电源将外部电源直接连接到VCC引脚，同时保持HV打开。

首先将Vcc提高到26V，然后将其降低到15V。 然后将直流输入增加到额定值。

观察iSNS，LL/SS，Vout，FB引脚的波形并与我分享。

有效谐振电容器值将是这些谐振电容的总和。 因此，您需要将总值放入设计图纸中。

确保满足最小增益和最大增益。

请将更新后的计算器与新值共享。

此致

Manikanta P

Manikanta您好！

感谢您的这些建议。 我从160V断开HV，并使其浮动。 我现在按照您描述的方式启动我的控制器：

使用外部电源将外部电源直接连接到VCC引脚，同时保持HV打开。

首先将Vcc提高到26V，然后将其降低到15V。 然后将直流输入增加到额定值。

我已经取得了微小的进展，但还没有取得进展。  

第一件事是通过更改BW分压器的电阻值来解决。 正如我上次提到的，我将辅助绕组更改为5，这使得此绕组的电压更大。 但是，这种情况下，BW箱也会变大，超过了4V的OVP限制，导致控制器出现故障。

现在我已经更改了这些值，BW不再超过4V。 控制器现在似乎再次打开，持续大约65毫秒。 但是在这段故障状态发生后，我仍然有问题：虽然我将15V电源保持在VCC，但RVCC会降至0V。 我不清楚发生故障状态的原因。 与我们之前的情况相反，控制器不会再次重新启动；尽管这可能是因为我不再将VCC提高到26V。 下面，您可以找到我制作的一些屏幕截图。

BW和Vout

iSNS和Vout

LD/SS和Vout

RVCC和Vout

FB和Vout (不确定这一个，似乎我用探针测量信号，从而将信号旋紧)

VCR和Vout

此外，下面是我更新的设计文件： e2e.ti.com/.../5658.UCC25640x-Design-Calculator-Rev<xmt-block0>2.564万4.0 .xlsx

此致，

阿恩

您好，Arne，

控制器可支持的最小频率为~30kHz (根据数据表中的最大接通时间计算)。 但是，您的设计的最小频率要低得多。

您能否重新设计储罐并确保最小切换频率更高。 您是否可以与我重新分享计算器？

仅供参考，对于此情况下的低功率额定值，建议反向运行。

此致

Manikanta P

您好，Manikanta，

感谢你的帮助。 在修改我的计算器文件后， 我在初始计算中发现了一个错误：我意外地使用了mg_max而不是第二个交叉点。 因此，它确实指示切换频率过低。 但是，当我填写正确的数字时，它为我提供了44.5 kHz的最小切换频率。 在这里，您可以找到我更新的计算表：e2e.ti.com/.../3582.UCC25640x-Design-Calculator-Rev<xmt-block0>2.564万4.0 .xlsx

此外，感谢您的参考！  正如我在第一篇文章中提到的，我正在研究不同的直流-直流转换器拓扑。 因此，我也想看看LLC，尽管我也做了一个回扫和前进转换器。  

此致，以及 对上一个错误的归类，

阿恩

Manikanta您好！

我很高兴地告诉您，一切都在进行中！ 主要原因实际上是与两个共振电容器之一的焊接接触不良... 这使得QE更大(我认为)，这使得增益曲线下降低于mg/max 在重新解析电容器后，转换器显示所需的行为。

但是，我对您在上一篇帖子中提到的内容有一个小问题：您说LL/SS在正常操作期间应为3.5V。 但是，我只测量恒定1.18V。 在查看数据表时，我没有找到任何关于此问题的特别信息。 这可能是因为我使用选项7禁用了连拍模式吗？ 这是一个大问题，还是我好去？

非常感谢您在最后几天的帮助！ 虽然问题实际上不是在控制器方面，但您给了我很多关于控制器和LLC转换器的全面见解和知识。

谢谢！

阿恩

您好，Arne，

正常操作期间LD/SS针脚应为3.5V。

我认为控制器不断撞击ZCS，在这种情况下LL//SS引脚将小于3.5V。

是否可以在iSNS针脚上连接1nF电容器，并查看这是否解决了问题。 这将消除iSNS感应中的噪音。

此外，如果油箱增益不足，则会达到ZCS限值。  

此致

Manikanta P

您好，Manikanta，

我似乎对我上次的转换器工作有点太感兴趣了。 虽然它在最大负载下工作(Rload=6 ohm，Iout =2A)，但它不适用于任何其他负载。

当我提高Rload (12欧姆)-因此降低Iout -控制器立即进入故障状态。 当我降低Rload (4欧姆)-因此提高Iout -我确实有直流输出，但它不是12V (约为9V)。 我现在要做的是通过以下步骤通过辅助绕组为设备供电：

-对VCC应用26V电压

-将其降低至15V

-将160V电压应用到输入端

-从VCC断开15V

我没有使用脉冲模式(BW电阻器选项7)。

我尝试将iSNS的上部电容器增加到1nF，即我的电路上的CISNS2，但这使转换器什么也不做(即使在Rload=6 ohm时，我也没有输出)。 我还将我电路上iSNS (CISNS1)的下电容器提升到100 pF。 因此，与3.3 pF相比，没有明显的变化。  

此外，还要重新标记您的最后一个POST：数据表始终将LL/SS处的3.5V定性为BMTL-BMTH编程期间此引脚的电压，但这也是此引脚的'正常'工作电压吗？

您认为这种行为是否与达到ZCS限值有关？ 通过电流探头，我可以测量进入谐振器箱的交流电流，我已将其添加到下面的其他屏幕截图中。 这些是Rload = 6.ohm时的我的图形：

BW和Vout

iSNS和Vout

LLSS和Vout

VCR和Vout

FB和Vout

HS和Itank

信号频率如此高是否正常？ 看上一个屏幕截图，大约180 kHz，比我的计算表中提到的要高。

此致，

阿恩

您好，Manikanta，

我现在已经做了一些其他测量，但现在Rbwupper = 36k，Rbwlower = 5.1k。这使控制器激活突发模式(选项6)，并为BW引脚OVP构建了一些额外的头部空间(通常，如果Vaux=20V，Vbw=2.5V，则远离4V OVP阈值)。 使用这些值，我首先测试了Rload=6欧姆。 结果与我上一个帖子中描述的结果相同。 然后我连接了一个12欧姆Rload。 现在，我得到了直流输出电压，但不是12V (在15到18V的范围内)。 我认为，这在我之前的设置中不可见的原因是BW OVP将被触发，触发故障状态。 因此，我认为有两种选择是可能的：

1)我的次要反馈不起作用

2)由于内部避免使用ZCS，控制器忽略了此反馈。 数据表说明：  当检测到ZCS操作时，UCC2.564万x将覆盖反馈信号并提高切换频率，直到非电容性操作恢复，然后以软启动电容器确定的速率降低切换频率，直到将控制移交给电压控制回路。  这也与您在上一篇文章中的发现相符合，并解释了为什么频率这么高。 因此，我认为后一种选择就是正在发生的事情。

所以假设我确实有 ZCS，并且控制器正在通过提高切换频率来对这种行为作出反应。 现在是问题，我该如何解决？ 您是否有任何快速建议，或者这是一个需要深入分析的问题？ 如果你很好奇，这是我在最后一种情况下的波形。 我的Rbwupper = 36k，Rbwlower = 5.1k，Rload = 12 ohm，Vout = 15V-18V

BW和Vout

iSNS和Vout

LLSS和Vout

VCR和Vout

FB和Vout

HS和Itank

此致，

阿恩

您好，Arne，

您是否可以使用UCC2.564万x产品文件夹中提供的简化模型来模拟电路，以便您可以正确调整反馈电路。 此外，您还可以重新验证储罐设计。  

起动后LD/SS针脚应处于3.5V。 因此从您的波形来看，它似乎是在ZCS中运行的转换器。  

此致

Manikanta P

您好，Manikanta，  

感谢您的回复！ 从昨天开始，我一直在彻底分析我的设计。 深入了解我的组件后，我最初的想法出现了一些细微的差异：

1)我的初级侧和两个次级侧之间的绕组比率是7.75 ，而不是6.6667。  将此填入计算表中，我得到的值略有不同：最小切换频率为35 kHz，它接近您在之前的一篇文章中提到的最小切换频率。 我是否应该更换变压器以使绕组比率接近6.6.6667万 ？ 我已使用7.75 绕组比率对我的功率计算器进行了更新：e2e.ti.com/.../5074.UCC25640x-Design-Calculator-Rev<xmt-block1>2.564万4.0 .xlsx

2)我的谐振箱由物理电感和集成电感的组合组成：我有一个变压器，它具有1.4 MH的放大电感和15 µH的泄漏。 µH µH，有120 μ A的串联电感，形成约130 μ A的总谐振电感。 但是，我所使用的额外系列电感是以下组件： https://be.farnell.com/wurth-elektronik/7.84787121亿/inductor-aec-q200-120uh-shld-0/dp/3551656?st=<xmt-block0>355.1656万120 % 35B 2 % 5h (数据表： https://www.farnell.com/datasheets/312.654万.pdf)。 它可选择0.8A的饱和电流。 但是，当查看我上次发布的油箱电流波形时，峰值2峰值电流为15A (示波器上为1V=1A)。 您认为电感器饱和会导致我遇到的问题吗？ 如果我没记错的话，电感器进入饱和会变成短路，这会导致共振电感约为10µH Ω 而不是130µH Ω。

我可以尝试进行您提议的模拟。 但是，我之前从未与simplis合作过，因此这可能需要我一段时间(以及我的研究工作的最后期限，因此不确定我是否会完成此项工作)

此致，

阿恩

您好，Arne，

您可以在开环模式下运行转换器，查看转换器是否能够按设计规格运行。

以开环方式运行控制器的方法：

运行UCC2.564万x开环需要对VCR电路和FB引脚进行一些修改，以便从FB引脚吸收恒定电流。 由于FB引脚调节松散至~5.6V，将电阻器(RFB)从FB连接到接地会产生固定电流(介于0uA和82uA之间)。 电流量将决定切换阈值( 用于VCR)。 然后减少顶部VCR电容，以便完全禁用充电控制。 现在，切换频率仅取决于内部2mA斜坡电流和较低的VCR电容)。  

其中IFBpin是从FB引脚下沉的电流量。

此致

Manikanta P

您好，Manikanta，

这是我所做的：我拆除了光耦合器，并添加了一个从反馈到接地的电阻器。 然后我也去掉了VCR的上电容。

我进行了以下计算(我的低VCR电容为9600 pF)：

最小频率= 34 kHz => VCR_P2P = 3.0547 => IFB = 51.45µA => RFB = 110 k

最大频率= 76 kHz => VCR_P2P = 1.37 => IFB = 68µA => RFB = 82 k

然后，查看两个HS针脚以查看PWM频率。 但是，两个电阻器的频率似乎都是85千赫。 因为这对我来说是非常意外的，所以我用一些其他的电阻器来测试结果对他们来说是什么。 我测试了82k，100k，110k，120k，150k， 470k，680k和1100k；它们都产生了85kHz的频率。 我还使用了66k和39k电阻器，它们没有做任何事情：转换器保持关闭，看不到PWM。

我还看了一些当前的波形和VCR引脚，下面您可以找到其中一些波形的屏幕截图：

对于RFB=110k，CH1=HS和CH2=Vout：

CH1=HS和CH2= RFB=120k的储罐：

CH1=HS和CH2= RFB=82k的储罐：

CH1=HS和CH2= RFB=1100k的储罐：

CH1=HS和CH2=VCR (RFB=1100k)：

CH1=HS和CH2=VCR ，用于RFB=150k：

我不是很确定应该怎么做，也不知道接下来该怎么做。 我已经订购了一个新的电感来取代我现在的系列电感(在上一篇文章中提到)，我希望这将解决一些问题。 如果您有进一步的想法或建议，请告诉我！

此致，

阿恩

您好，Arne，

当您更换FB针脚处的电阻器时，频率应会发生变化。  

让我用EVM捕获波形并回复您。

此致

Manikanta P

您好，Manikanta，

同时，我还制作了模型的SIMPLIS模拟。 我无法在此处上传完整的SIMPLIS文件，因此我只完成  了电路规格的txt。 此外，我的波形的屏幕截图也附在附件中。 您是否知道如何总结ZCS或ZVS？ 如果我没记错，这种行为就是ZVS，这是仿真，因此它应该会像我的真实电路那样旋转(与我的真实电路相反)

e2e.ti.com/.../Circuit-specifications.txt

顺便说一句，我明天会实施我的新共振电感器，我会让您随时了解这方面的信息。

此致，

阿恩

您好，Manikanta，

事实上，输出电压在模拟中是调节的：当我更改输出电流时，输出电压保持在12V。  

现在，我也用我的实际电路上的新电感器换掉了我的旧系列电感器。 ZCS检测似乎一直在进行。  我不知道现在该怎么办。 感谢您的帮助。  

阿恩