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[参考译文] UCC28070：针对尺寸和电流谐波要求进行优化

admin
Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28070, UCC28070EVM
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/1013658/ucc28070-optimization-for-size-and-current-harmonics-requirements

器件型号：UCC28070

您好！

我查看了 John Griffin 发布的800Hz 线路频率运行测试结果、因为测试结果与我尝试实现的目标非常接近、所以我选择在我的开发设计中使用 UCC28070。

我使用了 UCC28070控制器设置电子表格(修订版 A)来优化400Hz±10Hz 的设计、并在使用350Vdc 电容器时将输出电压降低到300Vdc 以具有一定的裕度、并将输出电流增加到1A。 该优化旨在改善电流波形的过零失真、以满足严格的电流谐波要求。  

我在最初设计为390V、0.77A 的 UCC28070EVM 上测试了计算出的组件值、结果好坏参半。 输出电压和电流符合预期、但输入电流波形不符合预期。 尽管 PF 为0.99、并且总电流波形与输入电压同相、但输入电流波形似乎在 fsw = 200kHz 时振荡、 电流的幅度大约变化了2A 峰间谷值。 从电子表格中可以看到、电流环路增益和相位与原始 EVM 设计相似。

我在 fsw = 100kHz 时重复了此测试、并使用相似的结果重新计算了组件。

由于知道设计的 EVM 在300W 时似乎能够在800Hz 下正常工作、我假设我错误地解释了设置电子表格生成的值或在优化过程中错过了一些内容。

请提供任何指导。

谢谢、

高尔德雪

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    TI__Guru**** 2386620 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。

    您好！

    您是否有任何原理图和波形可与我分享、还包括可供我查看的计算器？

    此外，还请包括 John 的测试结果，谢谢。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    尊敬的 David：

    下面是我当前所使用的 fsw = 200kHz 设计的计算电子表格、它还包含所用的原理图。 请注意、这是 UCC28070EVM 原理图。 我现在已经将100kHz 设计退出、以 限制讨论的范围。

    在昨天的测试中、我注意到功率级板缺少 X CAP C2、我安装  了从实验中的另一个 EVM 获取的0.47uF 器件。  

    性能有所提升、但仍不如 预期好。

    e2e.ti.com/.../UCC28070-Design-Tool_5F00_200kHz_5F00_Eval-Power_5F00_Stage_5F00_New-boost-inductors_5F00_720uF_5F00_CST1211.xlsx

    在0.1、0.5和1A 负载下捕获的电压和电流波形

    John Griffin 的2015年数据。

    e2e.ti.com/.../4201.UCC28070_5F00_800Hz.pptx

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    TI__Guru**** 2386620 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。

    您好、Gord、

    请允许我确认这种情况。

    测试结果是使用 UCC28070EVM 并根据您添加的计算器修改参数？

    您的结果与 John 之间的区别在于 John Set 的800Hz、而您设置的是400Hz？

    John 的测试基于正常电压、例如390-400V、您将其降低至300V？

    对于 UCC28070、Vinac 和 Vsense 应遵循相同的电阻分压器分压比。

    因此、我建议您首先将输出改回400V、并在 Vinac 和 Vsense 上使用相同的电阻分压器。

    以查看是否可以改善电流失真。 (对于此测试、您还需要将350V 总线电容改回450V)

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    尊敬的 David：

    测试结果来自 UCC28070EVM 、根据先前提供的计算电子表格中的值(子卡和功率级)进行了修改。  我 将目标应用的输出电压设置为300V、并对 VINAC 和 Vsense (3M 和30k1)使用相同的电阻分压器值。 我将输出功率保持在300W、因此输出电流应为1A、而不是390V 设计的0.77A。

    我在60Hz、400Hz 和800Hz 条件下测试了一款未经修改的全新 UCC28070EVM、其结果与先前随附的演示文稿中显示的结果非常相似、该演示文稿也在这些线路频率下进行了测试。 我还以400Hz 频率测量了电流谐波作为基准、并根据 DO-160G 要求进行了检查、同时存在多种不合规情况。

    接下来、正如建议的那样、我将 EVM 上用于创建上述图的输出电压从300V 调整为390V、而不对使用严格450V 部件替换的输出电容器预期的组件更改进行任何其他更改。 结果更好(下图)、但仍然不足以满足基频的13%三次谐波的电流谐波要求...要求为5%。

       

    还有其他建议吗？

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    您好、Gord、

    感谢您提供相关信息。

    为了公平起见、UCC28070在三次谐波下实现5%的要求应该是一项关键要求。

    以下是我对谐波的建议。

    请调整 CSA/CSB 信号的失调电压补偿、EVM 原理图中的 R1/R13是为了降低过零点失真。

    2.请尝试 RSYSNTH 以了解我们是否可以改善"正弦"形状。

    3.增加 PFC 电感值以降低电流纹波也可以尝试。

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    尊敬的 David：

    我完成了您提出的三个建议、并取得了一些成功。  

    在安装了220uH 电感器且以200kHz 频率运行的 EVM 上、我将 RSYNTH 电阻替换为多转位电位计、将其设置为计算值以开始、然后调高或调低该值、直到 A 能够使电流波形与电压同相、但我没有 能够改善过零失真。 调整 CSA /CSB 的补偿似乎没有带来好处。  

    CSA\B 信号的补偿是否是造成过零失真的最重要因素？ 还有什么可以看的吗？

    在以100kHz 运行的 EVM 上、电流波形具有轻微凹面形状、但过零点失真很小。 如上所述、调整 RSYNTH 的技术也被使用、但使波形相对于电压波形更窄、并且峰值增加。 电感是否可以提高电流波形？

     

    在这两种情况下、PF 都很好且满足要求、但电流谐波辐射不符合要求。

    谢谢、

    戈德

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    TI__Guru**** 2386620 points
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    您好、Gord、

    感谢您的更新。 正如我在前面列出的、对于400Hz、5%的 ithd 至关重要。

    请记住、UCC28070evm 不会将 MnZn 铁氧体磁芯用于 PFC 电感器。

    我建议您尝试使用 MnZn 铁氧体磁芯 PFC 电感器并增大电感器值、以查看我们是否可以进一步改进它。

    UCC28070更适合恒定值 PFC 电感器、因为它使用相同的补偿(RSYSNTH)来形成 PFC 电感器值。