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[参考译文] UCC28950:器件模式设置与放大器;切换指南

Guru**** 2813875 points

Other Parts Discussed in Thread: UCC28950, 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/858741/ucc28950-device-mode-settings-toggling-guide

器件型号:UCC28950
主题中讨论的其他器件: PMP8740

您好!

我在该器件上工作时遇到了一些有关功能模式的具体问题、希望获得一些指导、尤其是主模式和从模式。 在我的电路中运行时、UCC28950是否可以在主/从模式之间切换? 模式选择似乎涉及预设电阻器和引脚连接。

我尝试实现的目标是在大多数时间内以主模式运行、并切换至从模式、以便在这些电压进入 EA+且 EA-短接至 COMP 之前使用外部反馈进行补偿。 此操作是否会将 IC 内的放大器设置为用作缓冲器?

此致、

Leo

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    你好 Leo

    我不建议您通过切换 RT 电阻器从主模式切换到从模式。 该器件未针对这种情况进行设计、可能无法正常工作。

    但是、您可以通过将器件设置为从器件并使用外部同步源向 SYNC 引脚提供至少2个负向边沿来从从从从从模式切换到主模式。 然后、您可以继续同步脉冲或停止同步脉冲。 如果您将其停止、则控制器将恢复为其内部振荡器。 您可以重新启动同步脉冲以再次实现同步。

    我不确定您在使用补偿网络时要实现什么、但我建议您将板载误差放大器配置为跟随器(EA 至 COMP)、并在外部误差放大器中进行所需的任何补偿配置更改。 如果您尝试实现 CI/CV 特性、您应查看参考设计 PMP8740 http://www.ti.com/tool/PMP8740

    此致

    Colin

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    您好、Collin、

    感谢您的快速响应! 我 kΩ 的原因是、我们的一位客户询问他们是否可以通过在 RT 引脚和 VREF 之间连接外部电阻器 RT 来实现主/从模式切换、并在 SS 引脚和 GND 之间放置一个与 SS_EN 电容器并联的825 μ F 电阻器。

    根据我的理解、他们在其应用中打算在主模式下执行开关频率、而反馈(EA、COMP)处于从模式。 但是、是否需要执行模式切换以完成任务?

    此致、

    Leo  

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    感谢 Leo 为我提供了答案。

    您好、Colin、

    在运行期间、我们不会在主/从模式之间切换。

       kΩ 将 RT 引脚和 VREF 之间的外部电阻器 RT 连接到 SS 引脚并在 SS 引脚和 GND 之间放置一个与 SS_EN 电容器并联的825 μ F 电阻器、以实现模式混合吗? 我们认为、我们可以具有主开关频率模式、而从反馈模式(EA、COMP)。 我们将在进入 EA+引脚之前实现反馈和环路补偿。 我在 UCC28950相关文档中找不到此类混合模式信息。

    下面还有几个问题。

    2.为什么 UCC28950数据表中的等式56和等式88不同? VdsQA 和 VDS_spec 是从其 MOSFET 规格中找到的值。 Vinmax 和 VdsQE 是实际运行值。

    公式56:

    方程式-88:

    SPP20N60CFD 典型电容:

    根据上述典型电容曲线、输出电容与 VDS 成反比。 因此、公式56应该是正确的、而公式88应该被校正、其中 VDS_SPEC 应该被 VdsQE 除以、对吧?

    3.公式-85是否正确? 因为 A1是1-3到10-12或7-9的比率。 它应该是:Vinmax/(A1/2)、对吧?

    公式-85:

    vitec 75P8107匝数比:

    vitec 75P8107原理图:

    相移全桥原理图:

    4、QE 和 QF 是否以 Vinmax/(A1/2)的 Vds 进行切换? 它们没有 ZVS? 它们的开关损耗是其总损耗的主要因素。

    此致、

    KK

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    你好 KK

    1/您答对–您可以在建议的配置中使用 UCC28950。 请查看我们 的参考设计 http://www.ti.com/tool/PMP8740 、其中完成了此操作–尽管我们在此设计中有两个外部误差放大器、一个用于 CV 调节、另一个用于 CI 调节。 在这里、您将看到板载误差放大器已配置为电压跟随器。 当您说 EA/COMP 用作从器件并围绕外部误差放大器进行环路补偿时,这意味着什么?

    在主控模式下不需要825K 电阻器,但如果存在该电阻器,它不会对控制器运行产生任何影响。

    因此、如果我正确理解您的想法–您将始终在主模式下(从 RTPIN 到 VREF 的 RT)使用 UCC28950、其中 COMP 连接到 EA-、而外部误差放大器连接到 EA+。

    我很乐意为您回顾一个方框图。

     

    2 eq 56和 eq 88之间差异的原因是初级侧 FET 在400V 时使用、但它们的输出电容在25V 时指定、因此比率为 sqrt (25/400)。 SR 在19.5V 下使用、但其输出电容也在25V 下指定、因此比率为 sqrt (19.5/25)。 但是–我要提出三个要点。 首先、eq 85是错误的–缺少系数2、因此 VDS_QE 为2*19.5或39V。 这会将用于计算 Coss_QE_AVG 的公式从 eq88中的公式更改为56中的公式! 其次、电压输出电容的行为是非线性的、因此任何平均值都将是估算值。 一些 MOSFET 数据表提供了一个考虑到这种非线性的等效输出电容值、这将是一个比数据表中计算的更好的估算值。 第三、输出电容不是为开关节点负载的唯一电容。 从器件选项卡到接地的附加寄生电容以及变压器和垫片电感器上的分布式绕组间电容。

    要点是这里的计算仅是第一遍估算。

    3/您在 eq 85中发现了错误!

    4 SR 始终在零伏时切换。 请参阅 /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/8204.PSFB-Switch-Transitions.pptx 上的图表

     

    希望这一点很清楚、如果您需要更多信息、请告知我们。

    此致

    Colin

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    您好、Colin、

    PMP8740的不同之处在于其 SS/EN 引脚未连接到825kOhm 以处于从模式。 尽管其 CI 和 CV 调节反馈是在外部完成的、但对于两个引脚、它都处于主控模式。 在 SS/EN 引脚上选择模式的原因是什么? 仅在 RT 引脚上进行模式选择是否还不够?

    由于25V 来自其数据表、为什么25V 用于公式56中的分子、而用于公式88中的分母? 在两个公式中、分子的25V 不应一致?

    3.感谢您的澄清。

    由于 SR 始终以零伏进行开关、因此公式94 (即 SR 的功率损耗)包括开关损耗(用蓝色圆圈标出)。

    方程式-94:

    以下是其他几个问题:

    5.用于 RT 的方程式-166是否正确? 它与从公式10转换为 fsw 的 RT 公式不匹配。

    6. RTMIN 的哪个公式是正确的? 数据表中的公式-164还是应用报告中的公式-140?

    数据表中的公式-164:

    应用报告中的方程式-140:

    7.公式-102是否正确? A1是效率?

    公式-102:

    此致、

    Kok Kuan

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    你好 KK

    PMP8740 的不同之处在于它的 SS/EN 引脚是…  主/从模式由 RT 引脚上的电阻器设置。 如果电阻器连接到 VREF、则控制器在主模式下运行、同步脉冲在其 SYNC 引脚输出。 如果电阻器连接到 GND、则控制器在从模式下运行、并将与外部提供的同步信号同步。 SS/EN 引脚上的825K 电阻器对模式选择没有影响、但我们建议在从机模式下使用、以防止 SS/EN 引脚充电超过其最大值的可能性。 在主控模式下不需要825K 电阻器、但如果存在则没有缺点。

    2.由于25V 来自其数据表,...... 25V 只是针对为初级和 SR FET 选择的特定器件指定输出电容的时间点。 两个器件使用相同的电压只是巧合。 一个在分子中、另一个在分母中、原因是在一个应用中、工作电压大于测试电压、因此 Coss_avg 将更低、而在另一个应用中、工作电压低于测试电压(19.5)、因此 Coss_avg 将更低 更大。 19.5V 实际上是一个误差、它应该是39V、在这种情况下、Cos_avg 将低于数据表中的值。 如果数据表提供了等效的输出电容值、那么这将是一个更好的使用值。

    4.我认为 EQ 94是错误的。 SR 以零电压切换、因此不存在与输出电容相关的损耗。 SR 损耗包括传导损耗(I^2 R)、转换期间的体二极管传导损耗(VF * If (t))和栅极电荷损耗(0.5*CG*FSW*2,系数2是因为您在栅极充电和栅极放电过程中会损失能量)。 很抱歉、我没有更多有关这些方面的详细信息。

    5/ eq 166不正确、最终的 x2.5x10^3不应存在、结果以千欧为单位。 EQ 10是正确的、与图35中的图相对应。

    6数据表中的方程式更加正确。 应用手册是在器件开发阶段编写的、我们将公式更改为数据表中的公式、因为它更适合图34中的曲线。

    7/ eq 102正确。 RMS 变压器初级电流是 RMS 输入电流和 RMS 电容器电流之和。 对这些进行重新排列后、我们得到 icin^2 = Ipri^2 - Iinput^2。 平方根下方的值必须是电流的平方、Pout/(V*A1)是通过变压器匝数比反射到初级侧的输出电流。 该公式可以忽略效率,因此您可以修改它以使用 Pout/(V*A1*n)。 该公式使用 VINMIN、因为这是最坏情况下的输入电压。

    此致

    Colin

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    您好、Colin、

    1.感谢您向我们说明。

    2.我同意您的意见,即当工作电压大于测试电压时,输出电容平均值将低于输出电容规格。 让我们详细了解一下等式-88、如下所示。

    上面的内容来自其数据表、其中其工作电压为19.5V、应为39V。 只需首先假设工作电压为19.5V。 19.5V 工作电压低于25V 时的额定测试电压。 根据等式-88计算得出的 Cosf_avg 为1.6nF、低于 Cosf_spec 的1.81nF。 此结果表明 、当工作电压低于测试电压时、Cos_avg 将低于 Cos_spec。 这与我们所同意的情况相矛盾。

    4.感谢您的澄清。 栅极电荷损耗公式应包括 VG。

    5.感谢你的澄清。 在等式-166中、不应将 FSW 除以2。

    6.感谢你的澄清。

    7.反射到初级侧的输出电流=输出电压/(V*A1*n),V=输出电压。 但是、在等式102中、V 是输入电压 VINMIN。 因此、反射到初级侧的输出电流应该没有 A1项、即 Pout/(V*n)、对吧?

    我还有另一个问题、如下所示。

    8.对于 Rsum 计算、我应该使用应用报告中的方程式-144至方程式-148、还是数据表中的方程式-168至方程式-172?

    此致、

    KK

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    你好 KK

    2 你是对的——我应该已经发现了这一点。

    7你是正确的—A1项应该是效率而不是匝数比—这是我的计算

    8您应该遵循数据表中的方法、这是因为这在计算中包含了磁化电流的稳定效应。 我要提出两点-第一:eq 167的数字结果是错误的第二:在 M_MAG (eq 169)的计算中、您应该使用 Vin min、因为这是磁化电流斜率最小的地方。

    您可能会发现您实际上不需要太多额外的斜率补偿。

    此致
    Colin

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    您好、Colin、

    感谢您的澄清。

    对于相移全桥、MOSFET 在零电压下打开。 它们是否在零电流时关闭? 如果不包含 MOSFET 关断损耗、原因是什么?

    设计变相全桥磁性部件(如变压器)是否有任何推荐的技术信息?

    此致、

    Kok Kuan

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    你好 KK

    MOSFET 在零电压下打开、但在零电流时不会关闭。 我希望我们不包括关断损耗、因为 MOSFET 通道可在比 ZVS 转换时间短得多的时间内关断。 如果 MOSFET 缓慢关断、则会消耗一些原本可用于驱动 ZVS 转换的能量、因此建议快速关断 MOSFET。

    TI 库中的 http://www.ti.com/ww/en/power-training/login.shtml 提供了一些有关变压器设计的介绍性材料 -使用关键字'magnetic'。 《磁性设计手册》是一个很好的介绍性文本、而实现最佳电路性能的变压器和电感器设计一文也很好。

    如果您需要深入详细的文本、我建议您查看 W.G.提供的"电力电子的变压器和电感器:理论、设计和应用" Hurley、W.H. Wölfle μ A。

    https://www.wiley.com/en-us/Transformers+and+Inductors+for+Power+Electronics%3A+Theory%2C+Design+and+Applications-p-9781119950578

    此致
    Colin