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[参考译文] UCC29002:用于3个交流/直流转换器间电流共享的负载共享 IC。 电流共享随机发生故障、并且不同模块(不同 PCB 之间)的行为不同。

Guru**** 2538950 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC29002, UCC39002

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/759852/ucc29002-load-share-ic-used-for-current-sharing-among-3-ac-dc-converters-current-sharing-failing-randomly-and-behaving-differently-from-module-to-module-among-different-pcb-s

器件型号:UCC29002
主题中讨论的其他器件: UCC39002

在 我们的设计中、UCC29002用于3个交流/直流转换器之间的负载共享。 3对于 +12V @ 60A 的最终输出负载、TDK Lambda 转换器 PFE300SA-12的输出通过3个 ORing 控制器 IC LTC4357进行连接。 当模块的负载电流超过21A (即每个转换器7A)时、负载共享会随机发生故障。

请注意、对于更高的输出电流 和负载共享故障、故障的"电流值"会随测试而变化、但几乎大于21A。

我们开发了3个模块、每个模块负载共享部分的行为都不同。  第一个模块的故障非常罕见、第二个和第三个模块的故障非常频繁- 模块之间没有硬件变化。

我们的模块输入是交流200V 400Hz,它被转换为+12V DC,这是 UCC29002的 VDD。 转换器的输出侧开关频率为232KHz。

在配置 EAO 引脚补偿时、我们获得了更好的结果(对于更高的输出电流、负载共享失败)。 第一个模块中使用10uF 和220 Ω 电阻器、可实现更好的电流共享、第二个和第三个模块中的相同植入不会帮助实现负载共享。

在探测 IC 引脚的工作情况时、在负载共享失败的部分中、'EAO 引脚'中观察到振幅为50mV (大约)的400Hz 噪声。 例如、在第二个模块中、有三 个 UCC29002位于 PCB 的不同位置。 其中、位置2的 UCC29002在其 EAO 引脚中具有400Hz 组件噪声、相对高于位置1和3。 在增大模块输出电流的同时 、位置2 EAO 将饱和3.4V (大约)、CSO 测量0V。 因此、始终具有更高"400Hz 噪声范围"的电流共享部分在负载共享中失败。

负载共享失败后、与故障负载共享 IC 相对应的 ORing MOSFET 会发现关闭(Vgs < Vgs th)。 此外、与故障 负载共享 IC 部分对应的转换器的单独输出电压、测量的输出电压小于所含电压(即其他转换器电压)。 例如、对于设置为450mV 的 Vadj、负载共享故障转换器输出测量值为12.4V、其余两个转换器的电压为12.45V。 因此 ORing 部分不会导通 MOSFET、因为它感测从 OUT 到 IN 的负电压。

请提供进一步检查的建议。 请建议更正。

请建议 EAO 补偿-  负载共享环路的电容和电阻值不要响应在 IC 中观察到的400Hz 噪声。  

此致

Shamsad.P.Ke2e.ti.com/.../DP_2D00_PSU_2D00_6059_2D00_V1_2D00_SCH_2D00_PDF_2D00_R2-oring-issue.pdf

工程师 HDD

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    e2e.ti.com/.../UCC29002_5F00_Loadshare.pptHiShamsad.P.K、

    我是否可以建议您在未安装 ORing 电路的情况下尝试测试负载共享、以查看这是否解决了问题。

    对于 EAO 补偿、请按照产品文件夹中 Mathcad 表给出的程序进行操作。 我在下面提供了指向该文件的链接。

    最后、请检查每个控制器是否有足够的余量来调节其相应模块的输出电压。 如果您注意到 EAO 输出饱和、这表明负载共享控制器无法充分调整相应模块的输出电压以实现电流负载共享。 在这种情况下、负载电流共享将迅速丢失。

    谢谢

    Joe Leisten

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    在没有 ORing 电路的情况下测试负载共享
    -设计使用3个可以灌电流和拉电流的电源转换模块(交流/直流转换器、PFE300SA-12)。 在没有 ORing FET 电路的情况下为多个转换器供电可能会因转换器之间的电流灌入而损坏模块。
    -对于使用去耦二极管而不是 ORing FET、每个路径的高电流为20A、会导致模块中的功率耗散和效率大幅下降。 因此也无法完成。
    - Oring FET 和 UCC39002的参考信息请参阅" SLUA550–2010年3月"文档。

    2.关于 EAO 补偿
    -我们没有电路板中使用的电源转换器的波特图。 供应商要求提供该值、一旦电源模块增益与频率响应可用、就应更正该值。

    3.有足够的余量来调节输出电压
    ΔVadj 试验的价值和结果是相同的 Ω。 对于+12V 输出、已经进行了4%和10%ΔVadj 的试验。
    -对于不同的 Radj 值、输出电压最大值发生变化、其中 EAO 电压最终达到饱和、负载共享发生故障。

    请提供建议。
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    您好、Shamsad.P.K、
    负载共享控制器只有能够在所需的范围内调整模块的输出电压时才能实现共享。 如果任何通道上的 EAO 输出变得饱和、则意味着 ADJ 引脚的完全调整无法使该单元上的感测电流与 LS 总线匹配。 如果在稳态条件下发生这种情况、则意味着您没有足够的输出电压控制来实现共享。
    我是否可以建议您在实验中断开每个通道的 UCC29002的 ADJ 端子、并将其替换为与接地端的500R 电阻串联的多转位电位器。 然后尝试手动调整每个通道的电位计以实现负载电流共享。 如果您能够在满电流下实现此目标、我们可以得出结论:负载共享控制器电路不能正常工作。 我怀疑您会发现、在某些负载水平下、您无法再实现电流共享、因为其中一个电位计设置为零、但相应通道的电流仍然低于其所占的电流份额。
    但愿这对您有所帮助
    Joe Leisten
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    Joe Leisten 先生、您好!

    收到电源转换器的波特图。 单位增益交叉频率为14kHz。 假设负载共享控制器的 FCO 为140Hz 的1/1000倍(参考 SLUA311 - 2004年6月 和 SLUU166A - 2003年12月- 2004年2月修订)、CEAO 的计算结果为80uF。

    我们使用 CEAO 44uF 和 REAO 26 Ω-该值是否正确? 仅在天气条件下、最终交叉频率很重要、或者使用的电容和电阻值相关。。。。

    对于 ADJ 电阻-目前我们在 SENSE+(ADJ 引脚)和 V+两端使用的电阻为60.4Ohm、 对应于420mV Vadj。 您建议的电位器连接、不了解如何将串联电阻500欧姆连接到 GND。 我们的原理图中没有 ADJ 引脚到 GND 的连接。 请澄清。

    500欧姆串联电阻将在我们的系统中提供等于3V 的 Vadj。 它几乎是输出电压的25%。 请澄清500欧姆连接。

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    您好、Shamsad.P.K、
    您是否能够关注我在上一个帖子中向您发送的 Mathcad 文档?
    这给出了您应该遵循的负载共享电路设计过程的非常详细的说明。
    如果您无法访问 Mathcad 文档、请告诉我、我将向您发送 PDF 版本。
    但愿这对您有所帮助。
    Joe Leisten
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    Joe Leisten 先生、您好!  

    请将 PDF 版本发送给我。 我无法在此处访问 MathCAD 文档。

       根据您在上一篇文章中的建议、Radj 上安装了500欧姆电阻以增加 ΔVadj Ω、从而提供足够的控制 输出电压。 对应 500欧姆、 ΔVadj Ω 为40%。 但是,当输出电流低于以前的60欧姆(4% ΔVadj)测试结果时,EAO 输出将达到饱和。

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    您好、Shamsad.P.K、

    如果  您遵循随附的 PDF 流程、我相信所有问题都会得到解决。

    谢谢

    Joe Leisten

    e2e.ti.com/.../4718.Mathcad-_2D00_-loadshare_5F00_worksheet_5F00_web.pdf