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[参考译文] UC3875:启动问题

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: UC3875
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/923934/uc3875-startup-issue

器件型号:UC3875

您好 TI!

UC3875有另一个问题。 现在是导通问题。 当18VDC (受300mA 限制)应用到 PWM 控制器时、它会启动、但 PWM 信号不稳定:周期中存在间隙、占空比并非始终为应有的50%。 之后(5-15ms)、情况恢复正常、PWM 工作正常。 当我施加主电压(200VDC)、然后打开 PWM 控制器时、情况会变得更糟。 一旦、在这样的导通情况下、晶体管 A 和 B 烧毁。 如果我打开 PWM 控制器、然后再施加主电压、一切都正常。 这种行为的原因可能是什么? SS 工作正常。 请注意、目前没有反馈环路、出于测试目的、CS 引脚也连接到 SGND。

QA (GS)和 QB (GS)上的波形

此致、

Vasily。

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    您好 Vasilly、

    一种可能的方法是通过栅极驱动器将噪声引入控制器。 您可以尝试 向 GND 和 Vcc 添加肖特基二极管。

    您所连接的栅极驱动信号波形看起来失真很大、您在哪里连接了这些信号的示波器 GND?

    此致、

    区域

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    你好、Sonal!

    我已经修改了 PCB 并添加了4个快速二极管(请参阅下面的原理图)。 信号确实失真、我使用差分探针直接在晶体管引线的栅极和源极上测量信号。 要提到的一点是、当我增大主电压(150Vdc->250Vdc)时、噪声量显著下降、在300VDC 栅极信号下、噪声看起来更清晰。

    此致、

    Vasiliy

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    Sonal、您好!

    最近三天、我尝试使 UC3785与其他栅极驱动变压器一起工作。 还有2个主要问题1 -不稳定的工作(突然关闭和打开)和大约300mA 的高电流消耗、这使得 SOIC 封装非常热。 这就是我的想法:我的晶体管非常的小、47N60C3 (Qg=320nC Ciss=6800pF)。 驱动程序不能简单地处理此类负载? 这会导致此类故障。 老实说、我在数据表中找不到与我的晶体管匹配的参数。 是的、我知道脉冲电流高达2A 和0.5直流、但如何评估这对于我的晶体管是否足够。 请告诉我吗?

    此致、Vasiliy。

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    您好 Vasiliy、

    对延迟回复表示歉意。

    这可能是一种可能性、但除非看到波形、否则我无法肯定地说任何内容。 请您分享 Vcc 和 Iin。 如果控制器过热、可能会触发控制器热关断、这可能是控制器关闭的原因。 您能否查看 Vcc 电流、Vcc 电压、栅极驱动波形、获取关断事件的示波器截图?

    此致、

    区域

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    你好,Solan!

    当我说控制器变热时、我的意思是只有50-60度 C (通过 IC 上的热电偶直接测量)、这比100度 C 绝对最大值附近指定的值要低得多。 UC3875的热阈值水平是多少?

    最近、我尝试实施其他变压器配置来解决此问题。 请参阅下面的新配置。

    似乎、双端变压器配置改善了情况-启动时没有间隙、但导通/关断上升和下降时间相当糟糕(从500ns 到2us、具体取决于变压器内核和绕组)、并且栅极电阻器的下降(甚至低至1R 或短路)没有多大效果。 我的目标是在栅极电压上升时间内实现<=200ns、我开始减小变压器绕组。 我从初级侧的30匝开始、Lm=2mH、正在减小初级和次级绕组。 这种配置使我的上升时间接近250ns、对于初级绕组只有15匝、而每个次级绕组只有7匝。 我知道、建议 Lm 接近2mH @ 100kHz、但这种配置不能在上升/下降时间方面完成任务、因此我现在看到的唯一方法是显著降低该电感。 (我不知道为什么高值 Lm 是上升时间的限制因素。 可能是寄生 L 和 C?。。)

    我的电流栅极变压器具有以下特性:

    1:0.5:0.5 (15:7:7)

    电线横截面:0.16mm2

    内核:EFD 20 (Ae=31mm^2)

    磁芯材料:N87 (AL=1200 nH/N^2)

    LM = 460uH

    V driver = 18VDC 最大值

    Bmax=Vmax*dt/N*Ae=(18*5*10^-6)/(15*31*10^-6)=0.19T,这应该远离饱和。

    让我们来看一下: 使用此配置时、所有器件都可以正常工作、此时只有一个变压器连接到 IC:TAB 或 TCD。 一旦我将这两个器件的 TAB 和 TCD 连接到 IC、总 RMS 电流消耗为150-200mA@16VDC、问题就会恢复。 同样、也存在脉冲序列中存在间隙的不稳定 PWM 生成。 我按照您的建议测量了所有故障条件下的电压、但对这些电压没有任何可疑之处。 请参阅下面的波形。

    黄色表示 VC 引脚上的电压红色/蓝色分别表示栅极 QA 和 QB 上的电压

    黄色表示 Vin 引脚上的电压红色/蓝色分别表示栅极 QA 和 QB 上的电压(与之前的电压相同、因为 R4短路)

    黄色表示 Vref 引脚上的电压红色/蓝色分别表示栅极 QA 和 QB 上的电压

    黄色表示与电源电压串联的1R 电阻器上的电压(输入电流另一个字) 红色/蓝色分别表示栅极 QA 和 QB 上的电压

    这里是工作条件(仅连接 Tab)蓝色是 QA 栅极-源极上的波形、红色一是与绕组串联的10R 电阻上的波形 (流经变压器的电流)  

    如果我将 IC 电源电压低于12VDC,即使将 TAB 和 TCD 连接到 IC,它看起来也是稳定的,但只要我用热风枪加热一点(不超过50度)。 c)失败。 在15VDC 下、只有在 UC3875顶部使用小铜散热器、并且在卸下散热器后再使用一秒、它才会稳定工作。 在16 VDC 以上、无论我做什么、它都会立即发生故障。 18Vdc 甚至没有尝试。  因此、它的运行肯定会产生一些热效应。

    这看起来有点奇怪,因为总功耗低于200mA,与变压器绕组串联的“栅极”电阻器10R 限制1.8峰值电流@18VDC,这低于最大2A 峰值驱动器电流。 因此不会违反 IC 的最大额定值。

    我开始怀疑 UC3875有某种缺陷、因为我没有看到这样的故障原因。 我很担心这个问题、任何建议或想法都很好。

    此致、

    Vasiliy

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    您好 Solan。 我用肖特基二极管替换了超快二极管(D2、D3、D11、D4、D12、D7、D13、D8)、所有问题都解决了! 谢谢你! 我认为普通二极管或快速二极管可以、但不可以! 肖特基二极管至关重要!  但是、如果有必要、为什么肖特基二极管没有集成到 IC UC3875中...?

    此致、

    Vasiliy