This thread has been locked.

If you have a related question, please click the "Ask a related question" button in the top right corner. The newly created question will be automatically linked to this question.

[参考译文] UCC28600:当输入电压变为低电平时、UCC28600会增加输出电压

Guru**** 2510095 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28600

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/836550/ucc28600-ucc28600-increases-output-voltage-when-the-input-voltage-becomes-low

器件型号:UCC28600

当输入电压下降时、输出无法保持似乎是正常的。 但是、我遇到的问题是、控制器会保持开关状态、实际上会以无法控制的方式增加输出电压。

电源设计用于320-780VDC 的输入电压和48V 40W 的输出。

当输入电压降至150V 以下且输出端无负载时、会发生此问题。 补偿网络将 FB 引脚拉至大约0.1V。 此时辅助电源电压从15V 上升到20V、但栅极电压降至约5V。 它保持开关、MOSFET 在数秒内变得异常热。

我在这里感到损失、controlchip 似乎有问题(因为它保持使用0v 反馈进行开关、栅极电压与电源电压不匹配)、但我在更换芯片后遇到了同样的问题。

在350V 时、它工作正常。

这可能是 EMI 问题吗?

  • 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。

    在此低电压下、续流电压(反射周期后的正弦值)变为0以下、并通过 RCS 产生负电流。 这可能与问题有关。

  • 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。

    Daniel、您好!

    感谢您关注 UCC28600反激式控制器。  

    我不认为您遇到的问题是 EMI 造成的。  您上一个帖子中的信息 是一个很好的线索、因为 RCS 中的负电流意味 着 CS 输入端的负电压。  CS 上负 V 的绝对最大额定值为-0.3V。  一般而言、任何引脚上低于 GND 的过压可能会导致基板将高电流注入正常的反向偏置结、并可能开启 不需要的寄生晶体管。 如果发生这种情况、由于正常电路中断、因此 IC 将如何响应尚不清楚。     

    由于 RCS 中的负电流随着输入电压下降而增大、因此 CS 上产生的负电压也会增大。  为了防止 CS 上的负电压过大、我建议在 CS 与 GND 之间添加一个1A 肖特基二极管、例如1N5817或等效器件。   我更喜欢这个部件、因为 它的正向压降与 给定电流的小信号开关降相比非常低。  将阳极连接到 GND、阴极连接到 CS、RPL 将限制正向电流。

    转换器出现问题的原因可能还有其他、但添加肖特基二极管肯定是值得作为测试来解决问题的。  如果您希望 在转换器仍 在运行时输入电压会经常甚至偶尔下降到150V 或更低、那么添加一个预防措施无疑是必要的、它只是为了防止 CS 输入出现任何问题、即使存在其他原因也是如此。

    另一个可能的原因或问题是 从 FB 到 GND 的电压超过390pF。  FB 信号上的超时延迟会 使内部电路产生混乱、从而试图根据时序确定运行模式。  辅助绕组和次级绕组之间的耦合不良也可能导致 OVP 输入出现时序问题。  对于5V 栅极电压症状:MOSFET 栅极至源极或 OUT 引脚至 GND 的电压是多少?  OUT 和 MOSFET 栅极之间是否有一个串联电阻器?

    您能否提供这种情况下的突发波形、显示不同扫描速率下的漏极电压(50V/div)、输出电压、CS 电压和 OVP 电压?  请注意、一个足够慢、足以捕获2或3个突发、一个足够快、足以捕获所有1个突发、一个足够快、足以捕获突发中的1或2个周期。

     此时、CS 上的负电压过高是主要问题、一个好的肖特基二极管会解决这个问题。  
     为了确定任何其他可能性、如果您可以提供 使用 UCC28600的转换器的原理图和波形、将会非常有帮助。  此外、如果您使用设计计算器进行设计、则提供一份设计计算器的副本也会很有帮助。  

    此致、
    Ulrich

  • 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 Ulrich、

    感谢您的详细回复!

    下面是原理图和计算 xls:

    e2e.ti.com/.../UCC28600-huplvoeding-320_2D00_760VDC-40W.xls

    我在 CS 引脚上尝试过30V 肖特基(bat54s)、但这一做法毫无作用。 我将订购一个较低电压的肖特基二极管、以进行下一步尝试。 但是、当我使用示波器进行检查时、CS 引脚上的信号绝不会低于100mV。

    我成功捕获了一些问题开始的事件。 在较低的输入电压下、器件有时会在错误的时刻(而不是谷底)切换。 在下一个看起来几乎像是栅极输出悬空的周期中。 然后它开始振荡。

       

    CH1:电阻器 R23/24上的电流传感器、Ch2:OUT (U1的引脚5)、Ch3:Q1的 VDS。

    我注意到 OUT 引脚上的电压也略低于0V、因此我在 GND 和 OUT 引脚之间添加了一个肖特基二极管。 这会停止振荡(输出上升不可控制)、但未解决问题。

    添加二极管后、我在 CH4的 OVP 引脚上拍摄了更多照片:

    在较高的输入电压下、它始终在谷底开关、而不存在这种影响。

  • 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。

    Daniel、您好!

    感谢您提供所有其他信息。  由于 CS 输入不会明显低于 GND、因此添加肖特基二极管不会发生任何变化、我同意。

    您对输出低于 GND 的观察很重要。  遗憾的是、数据表未能很好地指定该引脚、因此我不知道有哪些限制。  该器件的设计时间大约为2005年、原始设计人员不再是 TI 的成员、因此我们必须处理我们看到的症状。  将肖特基添加到 OUT 确实改善了运行、因此这是要遵循的方向。 BAT45S 是一款小信号二极管、在较高电流下无法保持低 Vf。  

    我查找了2SK4177 MOSFET、与 我使用的典型600~650V FET 相比、它具有异常高的 CRSS (CGD)。   我认为这可能会对情况产生影响。
    您的设计的反射电压为~350V。  输入电压为150Vdc 时 、开关节点电容中存储的能量会尝试将漏极电压驱动至低于 GND -200V、但体二极管会防止这种情况。   但高 CRSS 可能会从 OUT 引脚拉出大量电流、这也会将该引脚拉至 GND 以下。  您的信号二极管肖特基钳位通过减小 Vneg 来提供帮助。

    我建议(a)使用更强的肖特基钳位开输出、(b)将栅极电阻 R4从15欧姆增加到47~50欧姆。  
    这将减少这种情况下的电流。  它还会在正常 工作条件下降低电压、因此需要在 R4上使用旁路二极管来帮助关断。   高导通驱动并不重要、因为初级侧在开通时没有初级电流(电容放电除外)。  您只需要在关断时进行大电流驱动、R4上的旁路二极管就可以实现这一点。

    我认为延迟的非谷底开关不是与 Vneg 相关的问题。  它可能会在极低的输入电压下增加开关损耗。  据我了解、谷底开关是通过感应 OVP 引脚上的 VAUX 过零并在驱动 OUT 信号之前添加延时时间来实现的。  延时时间是使用典型的离线 MOSFET 确定的、大约在2005年、此时 Coss 没有现在那么高的非线性度。  OUT 处的 Vneg 可能会在一定程度上影响谷值检测时序电路。

    最后两个 OVP 信号屏幕截图仍然显示、在谐振振铃期间、OUT 电压上升至~5V。  这些局部导通会注入足够的能量、以防止振铃来自阻尼。  我希望增大 R4和增大输出钳位二极管可以消除这种现象。  换言之、我希望~5V 驱动器不再存在、并且在突发之间应抑制振铃。  请尝试我的上述建议、并告诉我发生了什么。

    此致、
    Ulrich

  • 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 Ulrich、

    我在 OUT 引脚上添加的肖特基二极管是3A 类型。 为了实现快速关断、我在 OUT 引脚上添加了47 Ω 栅极电阻器和旁路肖特基二极管。 栅极上的振铃仍然存在。

    在你对高级客户关系报告的评论之后,我想了。 我回到原来的情况(无肖特基和15 Ω 栅极电阻器)、在 MOSFET 的栅极引脚上添加了一个2.2nF 电容器、以提高 CGS 与 CDG 的比率(使栅极电容领先)。 结果类似。 栅极上仍然存在一些振铃、但没有不必要的导通。 我对 CH2的栅极电压使用了不同的电压标度。

    我注意到的下一件事是、该效应始终在突发周期结束时发生。 即使在较高的输入电压下也是如此。 在最后一个脉冲之后、栅极开始振铃之前会有一些延迟。 IC 似乎在突发后进入低功耗模式、并降低 OUT 引脚的驱动电流。

    为了保持低栅极电压、我尝试了一个毫升钳位电路连接到栅极。 通过这种方法、下拉栅极所需的电流要小得多。 这使栅极电压保持在足够低的水平、让我对该解决方案感到舒适。  

      

    另一种解决方案是使用不同的高电压 MOSFET、如 C2M1000170J。 Qgd 和 Qgs 之间的比率要好得多。 缺点是它具有较低的栅极阈值电压。 我想我接下来会尝试这个。

    非常感谢您的参与和帮助! 非常感谢!

    此致、Daniel Eindhoven