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[参考译文] UCC28180EVM-573：连接 UCC28180EVM-573和 UCC25630-1EVM-291时出现 PF 问题

admin
Guru**** 665180 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28180, UCC256301, UCC25630-1EVM-291, UCC28180EVM-573, PFCLLCSREVM034
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/1054449/ucc28180evm-573-pf-issue-when-connected-the-ucc28180evm-573-and-the-ucc25630-1evm-291

器件型号：UCC28180EVM-573
主题中讨论的其他部件：UCC28180、 UCC256301、 UCC25630-1EVM-291、 PFCLLCSREVM034

您好！

 

我正在使用 UCC28180和 UCC256301设计电源系统。

我使用“UCC28180EVM-573”和“UCC25630-1EVM-291”评估了这些产品，但功率因数没有得到校正。 测试条件和结果如下、

为“UCC28180EVM-573 (J1)和 UCC25630-1EVM-291 (J1)”提供115V (60Hz)电源。

连接在“UCC28180EVM-573 (J3)和 UCC25630-1EVM-291 (J2、J3)”以及“UCC28180EVM-573 (J2)和 UCC256301 RVCC OUT (引脚12)”之间。

已将 UCC25630-1EVM-291 (J5)连接到电子负载(恒定电流)。

功率因数约为0.86最大值。

 

从 UCC256301数据表和 E2E 的其他主题中、我发现 UCC256301的 RVCC 电压不足以为 UCC28180的 VCC 供电。

 

因此、我将 UCC28180 (J2)的直流输入从 UCC256301的 RVCC 切换为15V 直流电源、但我还无法校正功率因数。

 

此外，当我将“UCC28180EVM-573”和“UCC25630-1EVM-291”的交流输入更改为400Hz 时，总体功率因数下降到0.6。

 

是否有方法改进这些功率因数？ 我不知道如何解决这个问题。

 

此致。

  • 0
    TI__Guru**** 665180 points
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    Tomohiro-San、您好！

    这里有很多东西要展开。  

    首先要做  的是验证 UCC28180EVM 是否正常工作。  只需拆下 UCC25630EVM 并在0.2A、0.5A 和0.8A 负载下测量功率因数，并确认它们与《UCC28180EVM 用户指南： https://www.ti.com/lit/pdf/sluuat3 》中的图4相似。  

    请告诉我您的结果、以便我可以尝试帮助您隔离您的问题。

    此致、

    射线

  • 0
    TI__Guru**** 665180 points
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     您好 Ray、

     

    我测试 UCC28180EVM-573。 测试结果如下、

     

    输出电流   功率因数

    0.2A                    0.994

    0.5A                    0.998

    0.8A                    0.998

     

    结果看起来没有问题。

    此外、我测试 UCC25630-1EVM-291、但结果也没有问题。

    当我连接 UCC28180EVM-573和 UCC25630-1EVM291时、功率因数会降低。

    这两个 IC 或评估板是否不兼容？

    此致。

  • 0
    TI__Guru**** 665180 points
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    您好！

    我建议使用我们最新一代的 LLC 控制器(UCC25640x) EVM。  

    以下是 LLC 控制器的比较表：

    请查找以下链接、找到我们最新的 Gen LLC 控制器数据表及其 EVM：

    UCC256404数据表、产品信息和支持|德州仪器 TI.com

    https://www.ti.com/tool/UCC25640EVM-020

    此致

    曼尼甘塔 P

  • 0
    TI__Guru**** 665180 points
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    Tomohiro-San、您好！

    我不明白 这两个 EVM 为什么不兼容(除了您在 UCC256301中注意到的 RVCC 问题)。

    现在、您已确认每个 EVM 都在自行运行：

    1) 1)将  UCC28180EVM-573的 EVM 输出端(在 VCC 上使用15V 外部电源)连接到  UCC25630-1EVM291的输入端

    2) 在  UCC25630-1EVM291  (TP11、TP23)的输出端放置10A 负载

    3) 3)测量 UCC25630-1EVM291 (TP5、TP2)输入端的电压

    4) 4)测量   UCC25630-1EVM291 ( TP11、TP23)输出端的电压

    5) 5)在示波器上查看  UCC25630-1EVM291 (TP11、TP23)的输出、以确保它是稳定的直流电

    6) 6)记录您的 PF

    我想、在这些步骤中、您将发现这个问题。

    此致、

    射线

  • 0
    TI__Guru**** 665180 points
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    您好、Ray-San、

     

    我在您建议的条件下测试了转换器。 测试结果如下、

     

                  PFC 输入          PFC 输出       LLC 输出       功率因数

    12V/10A            114.8VAC           388VDC             12.0VDC            0.787

     

                               最小       平均最大值   

    PFC 输出    374V    388V      404V

    LLC 输出       9.8V      12.0V     14.2V

     

    我使用示波器观察到电压。

    PFC 输出和 LLC 输出具有开关噪声、但平均电压是稳定的。

    我还应该检查其他任何问题吗？

    此致、

    Tomohiro

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    TI__Guru**** 665180 points
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    Tomohiro-San、您好！

    输出上的差异远大于预期值、尤其是 LLC 输出上的差异。  这似乎不是开关噪声、而是一些不稳定。    LLC 输出与 LLC 用户指南中的图10相比如何？ https://www.ti.com/lit/ug/sluubq8b/sluubq8b.pdf

    您正在为负载使用什么、是回放电阻负载还是其他东西？  如果是回放、您是否已将电压感应连接到输出？  考虑引线长度和线规以保持低阻抗和电感。  还要 评估如何将两个 EVM 连接在一起；再说一次、使用足够的监测计短接线。

    当您自行测试 LLC EVM 并报告其工作正常时、是否 施加了10A 负载？

    确保 VCC 电源是隔离的、并在加载输出时对其进行探测、以确保电源工作正常且不会下降。

    此致、

    射线

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    TI__Guru**** 665180 points
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    您好、Ray-San、

     

    我很抱歉。

    我上次回答了有关输出电压的最小电压、平均电压和最大电压。

    但最小电压和最大电压是尖峰电压。 (非纹波电压)

     

    我从以下结果中判断 UCC25630-1EVM-291没有问题。

     

    测试结果和条件如下、

    UCC25630-1EVM-291

     

    提供115V (60Hz)和390V (DC)。

    已将 UCC25630-1EVM-291 (J5)连接到电子负载(恒定电流)。

     

    12V/10A                  最小                            平均最大值                    

    输出电压      11.6V (峰值)         11.8V              12.1V (峰值)

     

    我使用示波器观察到电压。 (探测 TP11和 TP23)

    当我连接两个评估模块时、我观察到 PFC 开关噪声导致的电压尖峰。

    此致、

    Tomohiro

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    TI__Guru**** 665180 points
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    Tomohiro-San、您好！

    您展示了每个 EVM 在单独测试时均按预期工作、但将它们连接在一起时 PF 会下降。  我看不到这两个 EVM 在某种程度上不兼容的任何原因。 当然、始终存在一些意外交互的可能性。

    我已经为您提供了需要考虑的事项、但最终您需要对问题进行调试。  我无法从电压读数中看出很多、因此如果您希望我能够提供帮助、您需要为我们在上面介绍的所有条件提供波形。  此外、您的完整设置、您的回放的设置以及您认为可能相关的任何其他内容的图片。  

    此致、

    射线

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    TI__Guru**** 665180 points
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    您好、Ray-San、

     

    我准备了两个交流电源单元并重新评估了连接的电路。 测试结果如下、

    UCC28180EVM-573：交流电源(60或400Hz、115V)、直流电源(DC15V)

    UCC25630-1EVM-291：交流电源(60Hz、200V)、来自 UCC28180EVM-573的直流电源(DC390V)

    已将 UCC25630-1EVM-291 (J5)连接到电子负载(恒定电流)。

     

    LLC 输出电流      功率因数

                                            60Hz                  400Hz

    1A                                     0.935                  0.543

    2A                                     0.972                 0.733

    5A                                     0.992                  0.930

    8A                                     0.996                  0.958

     

    我认为 UCC25630-1EVM-291在上半部分中会导致功率因数恶化。

     

    当我连接了 UCC25630-1EVM 和 UCC28180EVM 并且我将同一交流电源单元与 UCC28180EVM 和 UCC25630-1EVM 时、我观察到交流电流波形下方的情况。

     e2e.ti.com/.../60Hz_2D00_5A_2D006851534FF356_.TIF

    (BUE：PFC 输出电压、绿色环保：交流电源的输入电流)

    (输入频率：60Hz、LLC 输出：12V/3A)

     

    我了解到交流输入电流每半个周期出现异常。

    因此、我怀疑半波整流电路。

     

    当我检查评估模块原理图时、我觉得 UCC25630-1EVM-291的交流滤波器在此评估条件下是无用的。

     

    首先、我取下了 X 电容器(C3、C4、C6)。 测试结果如下、

    UCC28180EVM-573：交流电源(60或400Hz、115V)、直流电源(DC15V)

    UCC25630-1EVM-291：UCC28180EVM 的交流输入提供交流电源，UCC28180EVM 的直流输出提供直流电源。 已将 UCC25630-1EVM-291 (J5)连接到电子负载(恒定电流)。

     

    LLC 输出电流      功率因数

                                            60Hz                  400Hz

    1A                                     0.955                  0.562

    2A                                     0.931                 0.733

    3A                                     0.872                  0.785

    4A                                     0.899                  0.825

    5A                                     0.860                  0.783

     

    从上面的结果可以看到、只有 X 电容器不会导致功率因数恶化。

     

    接下来、我取下了桥二极管(D3)。 测试结果如下、

     

    UCC28180EVM-573：交流电源(60~400Hz、115V)、直流电源(DC15V)

    UCC25630-1EVM-291：UCC28180EVM 的交流输入提供交流电源，UCC28180EVM 的直流输出提供直流电源。 已将 UCC25630-1EVM-291 (J5)连接到电子负载(恒定电流)。

     

    LLC 输出电流      功率因数

                                            60Hz                  400Hz

    1A                                     0.923                  0.402

    2A                                     0.970                 0.607

    5A                                     0.991                  0.868

    8A                                     0.998                  0.915

     

    从上面的结果可以看到、LLC 滤波器会导致功率因数恶化。

    但是、我无法理解桥二极管导致功率因数恶化的原因。

    如果您了解这种现象的原因、您会解释一下吗？

     

    此外、400Hz 时的功率因数不是很好、但是否有方法可以改进这一点？

     

    此致、

    Tomohiro

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    感谢您提供有关 Tohohiro San 的更多信息。  由于您已将问题与 UCC25630 EVM 隔离、我 将此 E2E 转发给我的同事、他是我们 LLC 产品的专家。

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    TI__Guru**** 665180 points
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    您好、Tomohiro、

    将两个 EVM 连接在一起时、HV 引脚的连接应如下所示。

    当您将 UCC256301 EVM 中的二极管电桥连接到单独的交流电源时、谐波含量会非常高、因此会使功率因数恶化。

    PFC EVM 及其 EMI 滤波器的设计假设输入频率为50-60Hz。 当输入线路频率更改为400Hz 时、我预计设计会发生变化。 因此、不需要将 pf 保持在如此高的输入线路频率。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    大家好、Ray-San 和 Manikanta-San、

     

    感谢您教授连接方法。

    但我有两个问题。

     

    1. 您教我连接到 EMC 电路背面的 UCC25630-1EVM 的交流线路(HV)。 但您公司的产品由 EMC 电路的前端提供。 (例如、PFCLLCSREVM034。) UCC25630-1EVM 的交流线路(HV)为何应通过 EMC 电路背面进行连接？ 此外、如果我使用 UCC28180和 UCC256301设计电源系统、您认为建议使用哪种连接方法？

     

    1. UCC25630-1EVM 的交流线路用于 X 电容器、桥式二极管和电阻。 我觉得这些是没有必要的。 这些连接的用途是什么？

     

    此致、

    Tomohiro

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    您好、Tomohiro、

    请在下面找到答案：

     UCC256301具有 x 电容放电功能。 由于它是一个独立的 EVM (此 EVM 中没有 PFC 电路)、为了演示 x 电容器放电功能、在该特定的 EVM 中使用了额外的桥式整流器和 x 电容器。 此外、如果 HV 引脚 在此 EVM 中未在 HV 引脚处看到任何交流过零、控制器将进入故障模式。 因此、为了使控制器在此独立 EVM 中工作、需要使用此附加电路。

    如果您在前面使用 PFC (例如，PFCLLCSREVM034)，HV 引脚连接应连接到 EMI 滤波器的一部分 X-CAP (与下面的内容类似)。  

    因此、对于您的设计、请遵循  PFLCSREVM034 EVM 中提供的连接。

    2.当您按如下方式进行连接时，由于桥式整流器是并联的，因此其功率因数将会很差。  

    因此、当您将 PFC 与独立 EVM 配合使用时、您无需使用此桥式整流器。  

    总之、  当您设计自己的电路板时、请遵循 PFLCSREVM034中给出的原理图。  

    此致

    曼尼甘塔 P