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[参考译文] UCC28780:次级同步整流器电流异常

Guru**** 2390160 points
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/1042430/ucc28780-abnormal-secondary-synchronous-rectifier-current

器件型号:UCC28780

您好、专家:

      我的次级同步整流器的其中一个电流波形已经实现了 ZCS、另一个没有实现。 这两个波形形成一个周期。 我不知道为什么图2中的二次同步整流器被打开两次并且没有实现 ZCS。 图3是 Simplis 仿真波形。 同步整流器管采用 BSC098N10NS5、同步整流器控制芯片采用 MP6908A。

图1.

图2.

图3.

谢谢你。

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    您好、Li、

    我支持此设备的同事即将外出度假。 他将于星期一回来。 感谢您的耐心等待。

    此致、

    Don

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    好的、谢谢

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    图1和图2显示了同步整流器管的 Vgs 和 ISEC 波形。 可以看到 Vgs 缺失、但同步整流器管仍处于导通状态。

    图1.

    图2.

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    您好、Pengyu、

    您能否分享您的原理图并捕获同一波形中的初级低侧 VDS 和变压器初级绕组电流进行分析? 您可以移除 SR 电流、同时仍保持 Vgs。  

    谢谢。

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    变压器漏电感为2.8uH、磁化电感为135uH。 上述情况是钳位电容为220nF
    图1显示了钳位电容器电压和次级 SR 电流波形。 可以看出、钳位电容器电压波动30V、不对称。

    图1.

    图2显示了将钳位电容器更改为440nF 后 Vgs (SR)和 ISEC 的波形。 可以看出 Vgs (SR)恢复正常、ISEC 波形对称、但未实现 ZCS、因此同步整流器的电压尖峰非常大。

    图2.

    图3显示了将钳位电容器更改为440nF 后的 VCLAMP 和 ISEC 波形。 可以看出 VCLAMP 波形是对称的、VCLAMP 电压波动仅为6V。

    图3.

    图4是原理图

    图4.

    混淆点:

    1、SR 是否因钳位电容太小而过早关闭?
    2.如果钳位电容更改为440nF,则漏电感需要更改为1uH 以实现 SR 的 ZCS。 我不知道磁化电感是否为135uH、泄漏电感是否可以达到1uH?

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    这是一个清晰的原理图

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    尊敬的 PengYu:

    这是正确的,通常,我们建议在初级侧使用0.22uF * 3件,特别是低压线路满载时的开关频率大约为140khz。

    对于 ACF 来说,SR 的非 ZCS 关断是可以接受的,因为谐振电流将有助于  初级 FET 的 ZVS 导通,同时减少所需的负电流,因此它实际上可以提高效率。  SR 非 ZCS 关闭的缺点是,VDS 尖峰稍大。 但这可以通过使用更高的 VDS SR FET 来解决,基本上对于20V 设计,我们建议使用150V SR MOSFET。  

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    感谢专家的耐心。
    如图1所示、Vin=120VDC、VDS (SR)的峰值达到95V、同步整流器的耐受电压为100V、VDS (SR)的稳定值为38V、电压波动为60V。 可以看出、当 Vin=380VDC 时、SR 的电压尖峰可能超过150V。

    图1.

    由于流经初级磁化电感的电流过零、因此实现下部管的零电压导通主要是通过磁化电感的能量来释放下部管的寄生电容、从而实现下部管 ZVS、 并且泄漏电感的降低应该几乎没有影响。
    如果变压器的漏电感可以从2.8uH 降低到小于1.5uH (虽然我不知道是否可以实现、但尽量减小漏电感)、以便减少同步整流器管的关断损耗、 电压尖峰也会降低。 尽管仍然可以实现 ZVS (可以证明仿真),但我不知道这是否可取。

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    尊敬的 PengYu:

    波形显示、不稳定的谐振电流仍在功率级中发生、您可能需要进一步增加初级钳位电容。 轻微的非 ZCS 关闭将有利于提高效率。 但是、严重的非 ZCS 关闭会导致 SR FET 上的电压应力过大。  低泄漏电感将对效率和电压应力都有利。 基本而言,~1%* Lm 漏电感可在平面变压器上实现,对于绕线变压器,它应扩展到~2%。

    谢谢。