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[参考译文] UCC28070A：UCC28070 - PFC

admin
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Other Parts Discussed in Thread: UCC28070A
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/999516/ucc28070a-ucc28070---pfc

器件型号：UCC28070A

您好！

我使用的是 PMP4259设计、并根据光绘文件制作 PCB。

在测试过程中、当我们加载高达300W 的功率时没有问题、在400W 负载下、在4个苔藓中(额定值- 600V、30A)-两个胳膊中的2个苔藓都出现故障。  

kindy 建议合适的解决方案以避免故障、根据 PMP4256的参考设计使用所有值

谢谢、此致、

S.Rajasekaran

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    TI__Guru**** 664280 points
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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    感谢您关注 UCC28070A PFC 控制器。

    您使用的 MOSFET 和其他器件与 PM4259 BOM 中相同、还是进行了一些替代？

    它似乎可以在高达300W 的功率下工作、这意味着您的电路板可能可以正常工作、当电流变高时、对接组件会出现一些问题。
    关于 BOM、我注意到的一点是、它没有提到主散热器上每个 MOSFET 和二极管的隔离硅焊盘。  
    每个相位上 MOSFET 的漏极必须与散热器表面隔离、以免短接在一起。  如果 FET 暴露了金属背板并且没有隔离垫、则升压转换器可能在低功耗下工作、但随着负载的增加、升压转换器将开始出现问题。  这似乎符合您的症状。  

    电源板的 PCB 图显示散热器应接地至 PFC 输出 GND、但您的布局可能没有此连接。
    请检查 FET 和输出二极管的隔离情况。   

    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、  

    感谢您的回复。  

    我使用与散热器主体隔离的方法进行了测试、但同样的问题仍然存在。  

    请建议合适的解决方案。  

    此致、  

    S. Rajasekaran

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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    我不能建议解决方案、因为我们还不知道问题是什么。  我们正在研究导致 MOSFET 故障的原因。  

    由于 MOSFET 的隔离不能解决问题、我们必须去别处看看。  但请保持隔离；无论如何都是必要的。

    MOSFET 故障可能是由漏源电压或栅源电压过高引起的。  请检查 MOSFET 引脚上的 VDS 和 Vgs、以查看是否有任何尖峰超过 FET 的最大额定值。 开始在低功耗下进行测试并提高至300W、以查看是否有任何尖峰或振荡随着负载的升高而开始增加。   源桥臂中的过多杂散电感可能会导致 Vgs 上出现尖峰或高频振铃。    

    此外、请检查每个相位中的电感器电流、以确保电流斜率符合预期并且不会发生饱和。

    对于所有探测、请沿 输入正弦波检查、而不仅仅是在一个点。

    此致、
    Ulrich  

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    您好 Ulrich、

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    您好 Ulrich、

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    您好 Ulrich、

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    您好 Ulrich、

    在负载增加期间、我们测量了 MOSFET VDS 电压、它开始增加到超过 MOSFET 额定电压。

    此致、

    S.Rajasekaran

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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    感谢您提供新信息。  在正常的升压 PFC 中、输出电容器将把升压 MOSFET 上的电压钳制到经稳压的输出电压。  我假设、与 PMP4295参考设计一样、您的输出电压为400VDC。  

    让我进一步假设 Vout 稳压为300W 负载、并且即使您将负载增加到400W、也保持400V 稳压。  我假设 Vout 不会增加到600V 以上。  请验证我的建议所依据的这些假设。

    由于 MOSFET 的额定电压为600V、因此我怀疑存在漏源开关尖峰、 这些尖峰不会被升压二极管钳位到输出电压、而是被钳位到输出电容器。 随着负载的增加、这些尖峰超过600V、最终首先会损坏一个或多个最弱的 MOSFET。  

    我怀疑您的 PCB 布局在 MOSFET 漏极引脚和输出电容器之间具有一些杂散电感、或在源极引脚和 PFC GND 回路之间具有电感。  当 MOSFET 关断时、其漏极电流随快速 di/dt 下降 、该 di/dt 会在杂散电感上产生电压尖峰。  如果它是漏极电感、由于漏极 di/dt 在 Vds 上升到 Vout 后最高、它可以在 Vout 之上生成尖峰。  另一方面、如果是源极电感、快速下降的源极电流可能会在源极引脚上产生负电压 dat、以将其拉低、这往往会再次打开 MOSFET。 该负电压可能超过最大 Vgs 额定值。  

    我建议您研究较低负载下的两种可能性、看看正漏极尖峰还是负源极尖峰是否随着负载的增加而增加。 如果任一情况证明为真、则必须消除杂散电感。  

    另一种可能是杂散栅极电感会在开通和关断时引起高频振铃、从而使 MOSFET 过应力。 也请对此进行调查。  增大串联栅极电阻器值(从5到10~15欧姆)可能会减轻这种情况。  

    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    我们使用10和15欧姆的栅极电阻器值进行了测试、没有变化。

    我们使用源极和 GND 引脚的导线和引线添加了额外的跟踪、但也没有任何变化。

    请建议。

    谢谢、此致、

    S.Rajasekaran

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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    现在、让我们假设没有导致 MSOFET 故障的明显栅源应力。

    我在上一次答复中指出了其他一些过分强调的调查可能性，以及一些有待确认的假设。
    您能否查看该建议并调查每项建议？  此外、请提供 MOSFET 漏源电压和漏极电流的一些波形、以便我们 评估哪些应力过大。

    此致、
    Ulrich   

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    您好 Ulrich、

    感谢您的持续支持。

    无法在公共场合共享波形、请共享您的联系人邮件、我将与您分享。

    此致、

    S.Rajasekaran

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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    我向您发送了一个联系请求。  请回复。

    此致、
    Ulrich

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    尊敬的 S.Rajasekaran：

    感谢您提供波形。 CSA 和 CSB 的波形清楚地显示了饱和迹象、即使在较小的占空比下也是如此。
    我怀疑升压电感器设计不足以处理此3000W PFC 转换器所需的峰值电流。

    当 电感器饱和且峰值电流上升到高峰值电平时、这可能导致 MOSFET 上的尖峰电压过高、具体取决于 MOSFET 漏极和输出电容器(通过升压二极管路径)之间存在多少杂散电感。   

    请查看您的电感器设计、以确保其大小符合在预期的最高瞬时峰值电流下生成的最大磁通密度。   对于90Vac 输入时的3000W 输出、峰值电流可以是(3000W/2)/90Vac = 16.7Arms*1.4142= 23.57A 线路峰值=>根据允许的纹波电流大小、峰值可能为28-30A。 这是一个粗略估算、但表明升压电感器应该能够在 高温下以高于或等于30Apk 的电流运行、而不会饱和。    

    由于您的波形仅表示~300W 负载下的饱和、我相信它们在设计上远远低于此应用。
    此外、由于 VDS 波形即使在较低的峰值电流下也会显示明显的尖峰电压、我相信您的 PCB 布局具有显著的杂散电感。  请考虑重新布局以降低这种杂散电感。

    此致、
    Ulrich