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[参考译文] UCC28950:Pmp8740匀场电感器加热

Guru**** 2379800 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28950
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/857245/ucc28950-pmp8740-shim-inductor-heating

器件型号:UCC28950

您好!

为了实现 ZVS、我使用了垫片电感器。 PQ2620磁芯 AF139材料、33SWG 导体30股、电感50uH。

我们注意到、垫片电感器正在加热很多、几分钟内温度将超过100度。 我尝试了400W 和800W。

最初、我认为这是由于 ZVS 的最小负载问题。 但问题是、随着负载的增加、加热也在增加。 连接800W 负载下的 VDS 和 Vgs 波形。

蓝色表示 VDS (10X 探头) 400V、黄色表示 Vgs。 我认为米勒 平坦区仍然存在。 这意味着未实现 ZVS。 对于800和400W 负载的有源和无源桥臂、情况几乎相似。

这样做的原因是什么?

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    您好、Nidheesh、

    它可能有几个方面。

    绕组中的功率损耗、测量绕组电阻并计算绕组中的 I^2 * RES 损耗。 请注意、由于趋肤效应和接近效应、交流电阻会更高。 但它将为您提供良好的初步估算。

    2.磁芯损耗,我在网上找到 AF139材料,我们通常使用3F3、3C96或3C95材料。 请通过计算检查峰值磁通水平、以确保磁芯不会饱和。 您还应该计算磁芯在运行和频率的磁通水平上的功率耗散。

    如果匀场电感器饱和、则谐振回路中的电感值很低、可能无法实现 ZVS。

    此致

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    感谢您的回答。

    实际上,内核名称为 CF139,而不是 AF139。抱歉。。。

    当我使用21SWG 导线时、2股发热严重。 但35 SWG 30多股加热得到减少、但仍然发热。

    您能从随附的图中说有关 ZVS 的任何信息吗?

    实际上、栅极脉冲是双极信号、因此随附了 w.r.t 公共零图。 根据图、栅极脉冲只有在 VDS 变为零后才会变为正。 那么、这是正确的 ZVS。 还是我们必须查看第一张图? (两个图是相同的、但在第二个图中都有常见的0V)

    那么、您能从这个中判断 ZVS 的任何内容吗?

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    您好、Nidheesh、

    感谢您指出栅极驱动电压为双极。

    如果在栅极电压升至 Vgsth 之前器件上的 VDS 电压已降至零、则您将得到 ZVS。

    在上面的波形中、它看起来像 ZVS、因为 VDS 电压已经下降至0V 、栅极电压正通过0V 转换。

    此致

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    感谢您的宝贵重播。

    现在、您能否说出您的匀场电感器(评估板中)的最高温度是多少? 很难获得与您使用的器件相同的器件。

    这是内核之间的气隙吗?

    如果我使用有间隙的磁芯来避免由于饱和而发热、是否有任何等效?

    此致

    Nidheesh。

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    你好,Nidheesh

    恐怕我不知道 EVM 上的垫片电感器的温度是多少。

    如果电感器随着负载电流的增加而变热、则增加的原因将是铜损耗、因为磁芯损耗会保持恒定。

    假设您已将垫片电感器设计为以100kHz 的频率运行、并且磁通摆幅为200mT、则 CF139磁芯材料的功率损耗将为400kW/m^3。 PQ26/20内核的体积为5820mm^2、因此磁芯损耗为2.3W。 假设铜在总损耗接近5W 时具有类似的损耗。 请检查这些数字。

    无论如何、匀场电感器中没有直流电流、因此不需要间隙。 如果没有间隙、则磁导率将接近材料数据表中的 ui 值或约2100。 PQ26/20的 AL 值为7020nH*T^-1、因此您只需约3圈即可得出50uH。

    查看文档中的信息和程序、网址为

    https://www.ti.com/seclit/ml/slup304/slup304.pdf

    和 https://www.ti.com/seclit/ml/slup132/slup132.pdf

    此致

    Colin

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    您好、Colin、

    通过使用利茨导线、我能够稍微减少发热。

     因此问题似乎来自我购买的核心材料。 现在、我尝试了另一家制造商提供的差分材料。 现在、加热几乎处于控制之下。

    但我们注意到 R98正在发热。 此 R98的用途是什么?

    (我的输出电压为60V、次级 MOSFET 的 VDS 约为180V)

    此致

    Nidheesh

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    您好、Colin、  

    我阅读了一篇文章、其中 u 介绍了如何计算 R98值。 因此、在这种情况下、您将计算出1/2 L/N I^2的漏电感和次级电感。

    我的垫片电感为10uH 作为泄漏、如果是、我是否还需要在1/2 L/N I^2的计算中添加该值、或者只需要考虑变压器漏电感?

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    您好、Nidheesh、

    很抱歉耽误你的时间、但科林本周已不在办公室、下周他将回来、然后可以回答。

    我在 UCC28950 EVM 中查找了 R98、但在 BOM 中却看到了 R98?

    此致

    Peter

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    尊敬的 Peter:

    我在此附上原理图。R98用红色圆圈标记。

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    您好 Nidheesh

    电阻器 R98与电容器 C64、C74、C75、C76一起构成次级缓冲器网络的一部分。 电容器将通过 D13通过变压器次级波形上的高速尖峰进行充电、电阻器的目的是形成一条到 Vout 的放电路径。

    此致

    Colin

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    好的、Colin。

    谢谢