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[参考译文] UCC28951:如何为 PSFB 拓扑选择或设计匀场电感器

Guru**** 2386610 points
Other Parts Discussed in Thread: PMP8740
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/957006/ucc28951-how-to-select-or-design-shim-inductor-for-psfb-topology

器件型号:UCC28951
主题中讨论的其他器件:PMP8740

您好!

我们目前正在测试 PSFB 电路板。 我们几乎实现了 ZVS。

现在、当我们增加负载时、MOSFET 上的热耗散非常小。

但现在我们的问题是垫片电感器上的热耗散。

匀场电感器部件号: 3301-V-RC - 10uH 20A 环形电感器

我们减少了匝数、使其达到 2.7uH 、从而能够实现 ZVS。

在这种情况下、当输出中加载10A 时、匀场电感器的温度上升到75°C 以上。

因此、我们无法进一步增大负载、因为它可能会导致垫片电感器出现故障。

请指导我们如何设计或选择垫片电感器。 请在您的视图中推荐任何合适的器件。

如果有垫片电感器设计的设计文档、请发送。

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    您好!

    如果垫片电感器变热、则是因为它饱和。  请选择一个饱和电流高于设计中峰值电流的垫片电感器。

    此致、  

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    您好、先生、

    感谢您的输入。

    根据计算、我们的设计中的峰值电流为10A。

    因此、我们使用的是高于峰值电流的20A 环形磁芯电感器。 但电感器中仍然有更多的热量。

    但在我们的最新测试中、我们使用了一个基于铁氧体磁芯、饱和电流为45A 的电感器。 这比之前的电感器好很多。

    这可能是由于饱和电流较高或由于磁芯属性造成的。

    但我们观察到、饱和电流需要比峰值电流大5或6倍。

    现在、我们可以使用垫片电感器设计。

    我们在一次侧电流波形中还有另一个查询。 根据数据表、变压器初级电流看起来像正弦波。

    我们在不同负载条件下捕获了以下波形。 我们设计中的开关频率为210kHz。

    条件1:

    输出电压:47V

    负载电流:4A

    CH1:变压器初级电流3A/div

    CH2:初级绕组两端的电压200V/div

    条件2:

    输出电压:47V

    负载电流:11A

    CH1:变压器一次侧电流5A/div

    CH2:初级绕组两端的电压200V/div

    条件3:

    输出电压:47V

    负载电流:15A

    CH1:变压器一次侧电流5A/div

    CH2:初级绕组两端的电压200V/div

    在条件1中、轻负载时、初级电流波形几乎看起来像正弦波。

    但在条件2和3中、当我们增加负载时、电流波形会发生变化。

    这是预期行为吗? 我们确实需要您的支持才能推进我们的测试。

    在测试报告 PMP8740中、我们也未找到初级电流波形。 因此、我们需要通过您的支持来确认我们的波形。

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    您好!

    我无法打开波形、您是否可以将其重新发送为附件?

    此致、

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    您好、先生、

    我已随附测试报告 Excel 和波形。

    请检查。

    Thankse2e.ti.com/.../PSFB_5F00_Load_5F00_testing_5F00_17_5F00_11_5F00_2020.xlsx

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    您好!

    在条件1中、变压器初级电流看起来是初级磁化电流、而电感器输出纹波电流具有直流失调电压。  这意味着输出电感器在临界导通状态下运行、这一点并不糟糕。 这更像是锯齿波形。

    在条件2中、变压器的初级电流看起来不正确。  以下波形显示了变压器初级电流应该是什么样的。  我认为您的输出电感器可能会饱和。  您可以再次检查一下吗?  另一件可能发生的事情是测量垫片电感器电流与初级变压器电流的关系。  您能否仔细检查一下? 我越仔细研究您的波形、您可能会发现您可能在测量匀场电感器电流。  

    此致、

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    您好、先生、

    感谢您对波形的看法。

    我们确保仅测量初级变压器电流波形。 我们不测量垫片电感器电流。

    我们正在进一步调查。

    我们对垫片电感器和变压器中心点的钳位二极管有疑问。 我在所附图片中突出显示了二极管。

    问题:在 ZVS 拓扑说明中、没有钳位二极管。

    但是、虽然只有我们使用该钳位二极管。 该钳位二极管的重要性是什么? 工作原理是什么?

    我们在这里使用肖特基二极管。 部件号:IDH16G65C6XKSA1

    该二极管的 Qrr 为21.5nC。

    该二极管能否对初级电流波形产生影响?

    按照 TI 的建议将此二极管更改为超快速恢复二极管可以提供更好的初级电流波形?

    请提供您的意见、并向我们解释二极管的使用方法。

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    您好!

    初级变压器电流看起来不正确。  我想知道输出电感器是否饱和?

    您能否使用示波器获取输出电感器电流波形、初级变压器电流波形和 SR FET 驱动波形、以查看输出电感器是否饱和?

    此致  

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    您好、先生、

    我们已捕获输出电感器电流。

    负载:13A。 波形。

    CH1:输出电感器电流

    通道2:初级电压

    我们现在在次级侧使用二极管。 而不是 MOSFET。

    我们看到输出电感器未饱和。

    请进一步支持解决此问题。

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    您好!

    这些波形看起来正常

    似乎关闭的是您的开启延迟。  我会调整这些参数、根据负载为您提供谷底开关和 ZVS。

    以下应用手册将介绍如何设置时序以实现 ZVS。   

    此致、