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[参考译文] UCC256403:VCC 和突发模式

Guru**** 2445440 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC256403

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/1047546/ucc256403-vcc-and-burst-mode

器件型号:UCC256403

我们听从您的建议并转至 UCC256403 (https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1042317/ucc256303-skipping-pulses?tisearch=e2e-quicksearch&keymatch=ucc256303)。 请参阅该主题、了解有关我们的应用和规格的更多详细信息(VIN = 240...380V、VOUT = 85V、Pout、MAX = 600W、BW 引脚上选择的选项3)。  

在固定输入电压和负载下、当 VCC > 16.5V 时、转换器进入突发模式。 以下示波器采集适用于170W 输出功率和330V 输入电压。  



这种行为背后的原因是什么?如何避免这种行为? 从数据表中、我可以看到 VCC 为反馈引脚的电流发生器供电。
但我不希望电源电压影响整个反馈链。


如果大容量电压超过340V、也会发生相同的烧毁模式(VCC = 15V 时)。

此致

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    尊敬的 Francesco:

    BW 引脚设置 BMTH/BMTL 比、其中 LL/SS 引脚设置 BMTH 值。 VCC 值不会影响这些突发模式阈值。 我怀疑 BMTH 值较高。 这可能是转换器以170W 进入突发模式的原因。 请分享您使用 UCC256403设计转换器时使用的设计计算器(www.ti.com/.../sluc675)。 这将有助于我进行调试。  

    此致

    曼尼甘塔 P

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    当然、请查找随附的原理图和工作表。

    e2e.ti.com/.../UCC256403-TI-Design.xlsx

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    尊敬的 Francesco:

    感谢您共享设计文件。  

    在查看您的设计文件后、我确定您的功率级增益 小于所需的最大增益。 您能否重新验证您的设计。 您是否还可以重新上传原理图、因为上传的原理图不清晰。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    感谢您的回复。

    这在满负载时是正确的。 但是-如果我错了、请纠正我的问题- 170W 不应该是问题(请参阅下图)。

    在基准测试期间、我们转向较低的增益、因为在某些时候、我们认为谐振回路中的增益可能太大 是导致高输入电压问题的原因。 例如、即使在可实现的最大开关频率下、感谢增益 对于 控制器来说也太大、无法调节所需的输出电压、这将导致脉冲跳跃。
    因此、我们特意设计了增益较低的谐振回路、以验证这一假设。 由于该储罐设计没有解决问题、因此问题应该在其他地方。

    在调试过程中、我们还发现、相同的异常行为是由更高的 VCC 电压触发的。 我们认为这可能是我们设计中出现问题的线索、因此我们请求您帮助解决问题。

    我希望这种解释对您有意义。 另请参阅随附的原理图现在是否更易于阅读。

    此致

    e2e.ti.com/.../8686.sch.pdf

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    尊敬的 Francesco:

    由于 VCC 电压变化而产生的突发数据包:

    BMTH 阈值由 RVCC 电压和 LL/SS 引脚电阻器决定(请参阅数据表的第8.2.2.19节)。 我怀疑当您更改 VCC 电压时、RVCC 电压会发生变化、这会改变 BMTH 值。 您能否针对不同的 VCC 电压感应此 RVCC 值?  

     由于输入电压变化而产生的突发数据包:

    当 VCC=15V 时、当您将输入电压从330V 增加到340V 时、我预计 FBreplica 信号会进一步降低。 我怀疑该 FBreplica 信号小于 BMTL 阈值。 您将看到突发数据包。  

    您可以尝试执行以下步骤以避免170W 的突发模式:

    答: 您可以尝试通过更改 LL/SS 引脚电阻器来降低 BMTH 阈值电压。 此外、您还可以通过更改 BW 引脚电阻器值来降低 BMTL/BMTH 比率。  

    b. 您还可以尝试通过将 BW 有效电阻器值更改为选项7来禁用突发模式。 在本例中、BMTH 和 BMTL 均设置为0.2V。 在这种情况下、如果反馈复本小于0.2V、则很长一段时间内不会调节输出电压。 但是、如果它大于0.2V、则根本不会出现问题。

    当您将转换器设计为600W、但实际工作 功率为170W 时、我想解决一个问题。

    VCR 引脚信号是该控制器的控制反馈。  此处、VCR 电容器的设计假设 LLC 以600W 的功率运行。 但是 、当您以170W 的功率运行时、VCR 信号幅值将更小。 因此、控制器的工作方式更多是直接频率控制、而不是 充电控制。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    您好、Manikanta

    感谢您 的深入介绍。

    由于 VCC 电压变化而产生的突发数据包

    我可以确认 RVCC 电压随 VCC 变化(当转换器切换时)。


     由于输入电压变化而产生的突发数据包

    失去稳压和可闻噪声是我们的主要问题。

    答:我们尝试将 BMTH 阈值(和 BMTH/BMTL 比)降至最低、但问题仍然存在。

    B.即使选择了备选案文7,结果也是一样的。 我如何保证 反馈副本在日志时间内不低于0.2V?

    最终工作功率约为600W。 到目前为止、我们已对该设计进行了高达约450W 的测试。
    正如我在上一篇文章中提到的、我们采用当前配置只是为了更好地了解该问题。
    在我们了解如何改进设计以解决该问题后、计划返回到原始谐振回路、该回路可提供足够 的增益 以实现600W 的功率。

    VCR:
    电容器分压器将相应地进行更改。
    如果我的设计过程正确、VCR 电容器的设计采用标称输出功率(以确保该引脚上的最大引脚电压和电压摆幅在限制范围内)。 在宽负载范围内、VCR 幅度可能会有很大的变化。 轻负载时、与 重负载行为相比、控制器的工作方式更多是直接频率控制、而不是充电控制。  

    此致

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    尊敬的 Francesco:

    理想情况下、RVCC 电压应保持恒定。 我刚才意识到您在 RVCC 引脚上使用的电容非常小。 它应该至少是 引导电容的5倍。 您能否检查它是否解决了问题。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    感谢您注意到这一点。

    更改启动电容确实解决了与 VCC 电压变化相关的问题。 RVCC 被保持在稳定的13V 值上

     由于输入电压变化而产生的突发数据包仍然是一个问题。

    此致

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    尊敬的  Francesco:

    您能不能在170W 下向我发送不同输入电压(320、330、340)的低侧栅极信号波形。  我想查看运行转换器的频率。  

    我怀疑您的转换器 在高频区域工作。 在这种高频下、由于 LLC 增益平坦、FBreplica 信号应减小。 您能否共享 FB 引脚电压、以查看光耦合器在突发模式期间是否已饱和。  

    此致

    曼尼甘塔 P

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    您好、Manikanta、

    请在宽输入电压范围(从300V 到350V)内查找请求的波形。

    此致

    e2e.ti.com/.../waveforms_5F00_170W.pdf

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    尊敬的 Francesco:

    感谢您分享波形。 我可以看到、当您增大输入电压时、光耦合器会饱和、这意味着反馈按预期工作。

    但是您共享的数据不一致。 这是因为当电压为320V 时、频率为148khz、而对于330V、频率为123kHz。 理想情况下、该频率应进一步增加。 此外、对于较高的电压、我无法确定转换器是否在突发模式下运行、因为时间刻度太大。

    由于 FB 引脚电压是恒定的、您能否移除连接在光耦合器上的 C15电容器。 不应连接该电容器。

    因此、您可以在这段时间内共享所有输入电压的以下波形:

    设置1:

    1. SW 节点电压(放大版本以查找工作频率)-带频率 测量

    2. VCR 信号(请确保峰间电压小于4.5V、如果不在该范围内、请增大 VCR 电容的较低值。 看看这是否解决了问题)- pk 到 pk 电压 测量

    3.输出电压-平均值 测量

    低侧栅极信号-频率测量(我询问 SW 节点电压和低侧栅极信号、因为我确实看到不一致的脉冲模式)

    设置2:

    1. SW 节点电压(以 可识别突发操作的方式缩放 )

    2. VCR 信号(请确保峰间电压小于4.5V、如果不在该范围内、请增大 VCR 电容的较低值。 查看这是否解决了问题)- pk 到 pk Votage 测量

    3.输出电压-平均值 测量

    4.LO 侧栅极信号-频率测量(我询问 SW 节点电压和 LO 栅极信号、因为我确实看到不一致的脉冲模式)

    我假设您在进行上述测量之前已按照建议更改 RVCC 电容器值。

    您还能告诉我您在突发模式中使用了什么选项吗? 您在 BW 和 LL/SS 引脚上使用什么电阻值来设置 BMTH 和 BMTL 阈值?

    此致

    曼尼甘塔 P

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    尊敬的  Francesco:

    当我将设计计算器中的输出功率值更改为170W 以查看高频区域中的增益值时、我意识到高频区域中的增益值为0.93、其中所需的最小增益为0.9。

    当输入电压增加时、这肯定会使系统在突发模式下工作。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    谢谢 Manikanta

    因此、我们可以排除某种不稳定问题。  这是由设计选择决定的固有行为。
    我们注意到,当转换器的工作频率超过谐振频率(增益< 1)时,两种工作模式之间会发生转换。 也许这只是因为系统已经达到了您所解释的最低可用增益、如果我们选择谐振元件的不同组合、我们不应该担心这一点。

    我想您的建议是重新设计储罐、并以更好的方式管理高频区域中所需的最大增益(重负载时)与最低增益之间的权衡。 如果  我们仍然希望在低输入线路上获得最大输出功率、最终我们必须接受在高输入电压和轻负载条件下以突发模式运行。

    此致

    弗朗西斯科



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    尊敬的  Francesco:

    您完全正确。 此外、 在重新设计 油箱时、请确保遵循以下准则。

    您可以在 以下 链接中找到这些设计指南: Designing an LLC 谐振半桥电源转换器文章

    如果您有任何疑问、请告诉我。

    此致

    曼尼甘塔 P

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    感谢您的支持。

    此致