Other Parts Discussed in Thread: UCC28C42, UCC28C43, TL431, TLV431
您好！
我使用德州仪器(TI) WEBENCH
电源设计器 (使用 UCC28C42)制作了多路输出 SMPS。
我制作了电路 PCB 并在实验室中对其进行了测试、我将在空载条件下为所有输出获得正确的输出电压。 但是 、当我连接负载(并联电阻器)时、我会降低所有输出的电压。
我如何解决 这个问题， 有什么建议？
提前感谢。
Zaim
**下图所附原理图
e2e.ti.com/.../4745.powersupply.pdf
**下面的 PCB 板
尊敬的 Eric 先生：
首先、我非常感谢您的关注和友好支持、
我按照上述方法检查了电路、 并移除了二极管(D1、D2、D4和 D5)并断开了输出(-10V、+10V、5V 和3.3V)、现在只有24V 输出正常工作。
我 Ω 到、我在 Ω R12的 PCB 10.7k Ω 电阻器上使用了该电阻器、该电阻器应为0.4 Ω、 Ω、我并联了2个1 Ω 电阻器、而不是10.7 电阻器、然后我打开电路并在无负载的情况下测量24V 的输出、显然是24.4v。 之后、我添加了70 Ω 电阻作为负载、我测量电阻器上的电压、电压为24.4v、这是一个很好的结果、这意味着我的反馈电路工作良好、24V 可以提供342mA。
(根据我的变压器规格 、24V 输出可为此提供400mA 电流、为了测试它、我使用了70 Ω 电阻器来使接近额定值的负载)
之后、我想测试3.3V 输出、因为我添加了二极管(D1)并测量其输出电压、但不幸的是、电压从6V 变为7V、这非常有趣、因为之前、我 已经看到过该输出的4V 电压、 Ω、根据我的变压器规格、3.3V 输出可以为其提供1A 的输出电流、以便在负载条件下进行测试。我添加了10k Ω 电阻作为负载、并且在测量其两端的电压时、 24V 输出和3.3V 输出上的电压突然下降、直至达到零电压。 我再次接通电路、遗憾的是24V 和3.3V 输出仍然为零电压。
我想可能是因为我逐个测试了电路上的所有组件而烧毁了任何组件、但我没有发现任何组件短路、 最后 我怀疑 UCC28C42P 内部可能短路、 为此、我使用 UCC28C43更改了它 (我仅订购了5块 UCC28C42P 、当我尝试从 PCB 板中取出时、其中一块被销毁、 我还有4个 UCC28C43 IC、我决定在调试阶段结束之前使用它)
但是、 在用 UCC28C43替换 UCC28C42P 并打开电路后、电路工作、在24V 输出电压下、我像以前一样测量24.4v、在3.3V 输出下、它仍然 从6V 变化为7V。 我在 24V 输出端添加了相同的负载(70 Ω 电阻器)以再次进行检查、并测量其两端的电压、与 之前一样、电压为24.4。
但是、当我 Ω 之前在3.3V 输出上添加的同一电阻器(10k Ω 电阻器)时、之前再次发生的情况是、24V 输出和3.3V 输出上的电压下降、直至它们为零电压。
我不确定为什么会发生这种情况，而我的 IC 正在燃烧，VDD 上的电压是否可能很高？ 但我在 VDD 线路上有一个齐纳二极管(D6"MMSZ18T1G")、用于限制 VDD 闪烁18v。 那么问题出在哪呢？
关于您在上面提出的问题；
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4195640 #4195640"]您是否为 DCM 或 CCM[/引用]设计了此器件？通常，当我在 WEBENCH电源设计器上输入40-350V 作为输入，输入24V 2.5A 作为输出时，这种宽输入范围的电源显示该设计是 CCM，但当我将上述变压器规格发送给制造商时，他们没有问我是否是用于 DCM 的变压器 或 CCM 设计。
如下所示
https://webench.ti.com/appinfo/webench/scripts/SDP.cgi?ID=7F6CD117B25C17A2
此外、我遵循了您之前提到的内容(当 UCC28C42P 在电路上时) ；
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4192778 #4192778"]1)使用示波器测量带载和不带载的 VDD (IC2引脚7)。 确保 VDD 保持高于 UVLO 停止阈值9V_TYP。 如果 VDD 降至9V 以下、控制器将暂时停止开关、输出将下降。 如果 VDD 反复下降、则增大 C14的值。[/QUERP]我已经使用万用表检查了带 GND0的 VDD、它显示的是14V、我尝试在示波器上看到波形、但当我将示波器引脚插入 VDD 引脚和 GND0时、电路上的保险丝会一直熔断、 在进行一些谷歌搜索后、我知道我应该将差分探头与示波器一起使用、因为我的电路上有2个 GND、 但遗憾的是、我 没有 差分探头、因为我使用了示波器的2个通道 、并将通道1的信号探头尖端连接到 PCB 上的 VDD 测试点、而将接地尖端探头连接 到通道2和的接地尖端探头 将 PCB 上的 GND0连接到 通道 2的信号探针尖端， 然后将接地尖端探针连接到示波器参考 GND，之后我使用示波器上的减法数学函数从通道2中减去通道1，结果是：
无负载
24V Ω 上具有100 k Ω 负载
我是否使用示波器正确测量了 VDD？
很抱歉、这么长的时间、我想让大家对每件事都有很宽的看法。
您好！
您需要逐步排除此故障。 请专注于这两项任务。
首先、找出您不能连接"接地"的原因。 您的 TI 信息表明您是教育工作者或学生。 您能向老师或同学询问这个问题吗？ 您是否需要将"扫描或启动"与电源隔离、使直流输入相对较低？ 如果没有自信/可靠地使用示波器、几乎不可能使电路正常工作。
其次、重点介绍24V 输出和 VDD 电压。 禁用其他输出、直到24V 输出具有良好的负载调节且 VDD 为直流电压。 四个月前 、您对该电路进行了仿真并发布到 E2E。 我对仿真的最后一个评论是系统运行不正确、我建议增大 VDD 电容器。 以前、VDD 电容器为4.7uF、现在您的硬件使用的是4.7uF。 为什么？
UCC28C43损坏。 可能还有其他损坏的半导体。 检查您的二极管和 MOSFET。 您假设 VDD 过高。 如果你有一个工作的"工作"、你可以检查这个。
此致、
Eric
尊敬的 Eric 先生：
我将向我的教授询问示波器问题、并尝试尽快使用示波器。
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4199819 #4199819">现在您的硬件正在使用4.7uF。 为什么？[/报价]这次更改 R5的值后、它在 TINA TI 上工作、因为我忘记了增加 VDD 电容器。
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4199819 #4199819"]重点介绍24V 输出和 VDD 电压。 禁用其他输出、直至24V 输出具有良好的负载调节功能、VDD 为直流电压。[/quot]我使用了具有新半导体的新 PCB 、仅焊接了24V 输出的组件。 我禁用了所有其他输出。
我将 C14 VDD 电容更改为10uf。
我在 R12上并联了2个1欧姆电阻器、以获得0.5欧姆
我在 R2上并联了2个10K 5W 电阻器(未使用 PCB 上的 R3位置)。
我在 C7上使用了0.2uF 电容器、而不是0.1u 电容器
之后、我使用万用表测试24V 的输出、显示26.68v
(24V 无负载输出)
现在、我使用100欧 姆5W 电阻器作为并联负载对其进行测试、电阻器上的电压没有变化
(24V 输出、100欧姆 5W 电阻器作为并联负载)
我注意到、在我添加负载后、R2电阻器过热。 我没有热像仪来说明它的确切温度，但我认为它超过100 C 。
为什么 Rsnubber 变得如此热、 "R2"？
为什么我看不到精确的24V 电压？
此致、
Zaim
您好、Zaim、
24V 输出有点太高。 因此、要降低24V 输出、您可以降低 R10或增加 R15。 在平均负载下调节输出、如200mA。
请注意、空载反激式转换器将始终产生比正常值稍高的输出电压。 考虑到24V 输出是您所有其他输出的"基准"、我会在24V 上施加虚拟负载。 尝试50mA - 100mA (480欧姆至240欧姆)。 负载调节为(26.7-26.12)/26.7 =-2.1%。 这是可接受的调节。
您必须仔细计算缓冲器值。 下面是一篇讨论缓冲器设计的文章：
e2e.ti.com/.../Design-Guidelines-for-RCD-Snubber-of-Flyback-Converters_2D00_Fairchild-AN4147.pdf
我使用了一种通过 功率级设计器快速估算 RC 缓冲器值的方法、此方法适用于 Lpri=390uH 和 NP/Ns=60/12=5：1 (来自 PDF 变压器规格)、L_leakeaux=7uH (估计值)和1.25 x 反射电压(1.25 x 24.7 x 5 = 154V)的系统。 建议使用5.3千欧和37.6nF。 您的0.2uF 缓冲电容器有点太高。 尝试使用47nF 缓冲电容器、但确保陶瓷 缓冲电容器的额定电压至少为300V 和 X7R 类型。
然后、我使用缓冲器设计应用手册中的公式3和公式4来计算缓冲器功率损耗、4.5W 以及所需的缓冲器电阻器值、5.3k 欧姆(电阻器值与功率级设计器值相匹配)。
缓冲电阻器必须每个都支持大约2.25W 的功率。 它们会变热、但我不确定何时会"变热"。
我还有两个观察结果： 两个1欧姆电流感测电阻在哪里？ 如果它们是穿孔、则可能会向开关路径添加额外的电感(电感不良)。 此外、您的2个5W 缓冲电阻器看起来背靠背安装、彼此会发热。 我将研究制造商对它们的评价(安装在 PCB 上、自然通风等)。
下一步是使"控制器工作、并检查 VDD 是否为 C14=10uF 的直流电。 也许可以使用直流输入电源、而不是来自交流壁式电源插座的两根导线？
此致、
Eric
感谢 Eric 先生抽出宝贵的时间
我已经用47nF 1000V X7R 更换了缓冲电容器、而不是 R2和 R3使用了5.6K 欧姆5W、缓冲电路不再过热。
但现在的问题是、
万用表显示24V 输出为27.06v、当我在其上添加100欧姆负载时、电压会下降、电流为13v、电流表显示只有0.140A 通过、这意味着电路上有一个元件限制输出电流。
为什么在我增加负载时电压下降 ？
尊敬的 Eric 先生：
再次感谢您的友好帮助、
我的示波器的问题是隔离、我通过使用类似 的隔离变压器来解决它：)
这里是我从示波器记录的波形。
请注意： 24V Ω 时的负载电阻= 100k Ω
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4209940 #4209940"]主页：初级侧波形
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4209940 #4209940"]VDD 引脚-必须是高于控制器 UV Stop 阈值的直流电压。
[/报价]无负载
电压
VREF 引脚-必须为5.0V 直流、且纹波极小、在"示波器"上测量
[/报价]无负载
电压
无负载
电压
无负载
电压
无负载
电 压
无负载
电压
提前感谢、
此致、
Zaim
很棒的 Zaim！
VDD 是在200uS/DIV (有点太快)下测得的、但我可以从"负载情况下的测量值"中看到最大值为8.6V、最小值为7.5V。 这是我怀疑的。 UCC28C43控制器会循环开关、因为 VDD 电容的值不够高。 请参阅数据表中的以下片段：8.4V ON、7.6V OFF。 我知道您已将 VDD 电容器增加到10uF、但请尝试22uF 或33uF。 VDD 必须是坚固的直流电。
此外、我看到 VREF 电压在5.2V 和0V 之间循环。 它对 VDD 上的高/低电压做出响应。 如果您使用较高的电容值使 VDD 稳定、则 VREF 将稳定在~5.0V。
栅极信号是突发打开和关闭。 同样、在 VDD 之后。 固定 VDD 和 GATE 应保持在 RT/CT 组件设定的频率上。
带负载的24V 输出-它随 VDD 上下循环。 固定 VDD、24V 输出应保持在24V。
此致、
Eric
Eric 先生、您好！
我用 22uf 和33uf 替换了 VDD 电容器、但 VDD 电压仍保持波动。
这里是在连接33uf 电容器时捕获的一些波形、
**注：R13为1KΩ
三、会议的报告
空载 VDD
24V 输出上具有100欧姆负载的 VDD
24V 输出、无负载
24V 输出 、100 Ω 负载、24V 输出
无负载的 TLV431 REF 电压
24V 输出、负载为100欧姆时的 TLV431 REF 电压
我应该怎么做？
提前感谢、
此致、
Zaim
大家好、Zaim、
我喝了一杯咖啡、并对此进行了更多思考。
在 VDD 上10uF 时、开关时间为~1.5ms。 33uF 电容器允许6ms 的开关时间。 这很重要。 为什么 AUX 绕组不能开始帮助支持 VDD？ D3和 R5都已组装、对吧？
拍摄一张显示 VDD 和 AUX 与门的"范围图"。
Eric
尊敬的 Eric 先生：
您之前提到的内容
[引用 userid="490721" URL"~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1130093/smps-circuit-output-voltage-decreases-when-adding-load/4209940 #4209940"]您可以移除 D3并使用外部直流电源为 VDD 引脚施加稳定电压。请注意：R13为11KΩ Ω、IC 为 UCC28C42
我断开了 D3与变压器的连接、 并施加了外部15Vdc。 R5上的压降几乎为8v、而流过它的电流大约为0.8A。 因此、我直接向 VDD 供电、如下所示。
这里是我捕获的一些波形；
空载 VDD
输出为24V 时、VDD 负载为100 Ω
栅极无负载
输出为24V 时具有100欧姆负载的栅极
无负载时的+24V 输出
24V 输出、100欧姆负载、24V 输出
无负载时的+3.3V 输出
输出电压为24V、负载为100欧姆的+3.3V 输出
总结
*+24V 输出在有负载或无负载的情况下均可保持稳定
*+3.3V 输出在无负载的情况下是正确的、但随着负载的变化、它会发生变化
*我还注意到、当我在+3.3V 输出至22V 时施加一个10欧姆负载、电流消耗为2.2A 时、电压会突然增加
*当我添加负载时、变压器会发出奇怪的噪声、可以在下面的视频文件中听到这种噪声。 之后、我断开电路电源并将其插回、并注意到输出端为0V。 我检查了 UCC28C42 、但很遗憾 VDD 对地短路。
e2e.ti.com/.../20220917_5F00_161624.mp4
我应该怎么做？
此致、
Zaim
