• 状态 Resolved
  • 已锁定 已锁定
  • 回复 10 回复
  • 订户 0 订户
  • 视图 478 视图
  • 用户 0 会员在此处
选项
选项
相关

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] UCC28631：启动时出现问题

admin
Guru**** 2387830 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28634, UCC28631, UCC24612, UCC24610, UCC28630EVM-572
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/854511/ucc28631-problem-with-start-up

器件型号：UCC28631
主题中讨论的其他器件：UCC28634、 UCC24612、 UCC24610、 UCC28630EVM-572

我目前正在运行 UCC28631、但在电源短时中断后、它不会重新启动、直到大容量直流电几乎变为零或 Vcc 已耗尽。 粗调、如果在大容量电压耗尽之前恢复电源、器件将永远不会重新启动。 我应该使用 UCC28634版本吗？

此外、在启动时、次级侧有一系列非常高的尖峰、它们对应于初级 FET 开关打开。 当直流输出达到设定的电平时、尖峰会降低。 整流器位于低侧、代替同步整流器的二极管的行为相同。 高侧同步整流器是否会提供更少的尖峰和噪声？ 我看过 UCC24612、但我需要30V 直流2.5A。 有什么建议？

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

    感谢您关注 UCC2863x 系列离线 PSR 反激式控制器。

    根据数据表第42页的表3、UCC28631对 可能检测到的某些故障具有闭锁响应。  我不确定在短暂断电后如何发生这些特定故障之一、但条件可能会模仿其中一种症状。  您可能能够调查每一个故障并确定导致闭锁的明显故障、然后了解主电源中断的原因/期间的症状以及如何缓解这种情况。

    您也可以更改为 UCC28634 、您会发现它不会在任何这些故障上锁存。

    至于启动时次级侧的尖峰 、您不能确定它们是电压尖峰还是电流尖峰。  当初级 MOSFET 导通时、初级电压通过 匝数比反射到次级绕组。  这是正常情况。  启动时、输出电容器通常会放电、因此所有反射电压都会影响到输出整流器(二极管或 SR-FET)。  整流器上的电压也会对其寄生结电容充电、这会导致 每个周期出现电流尖峰。  该电流尖峰具有高正负 di/dt、该 di/dt 会在绕组漏电感上产生额外的电压尖峰、整流器上也会留下深刻印象。  整流器是处于低侧还是高侧无关紧要。     

    如果启动期间的高峰值电流在整流器中引起反向恢复时间、它还会在 IRR 恢复时产生高电压尖峰。  输出充电后、峰值电流减小、尖峰电压也减小。  您可能需要在整流器上添加一个 R-C 缓冲器、以限制和抑制振铃。  

    通过添加一个与 VDD 引脚串联的齐纳二极管、UCC24612可被用在一个具有30V 输出的低侧配置中。  选择齐纳二极管的值时应轻松低于 UCC24612的最大 VDD 额定值。  SR 控制器将在其 VDD 达到 4.5V 时启动、因此它将在 Vout 达到4.5V+VZ 时启动。  如果 VZ = 5V、 SR 将在 Vout > 9.5V (大约)时启动。  如果 VZ = 12V、 SR 将在 Vout > 16.5V 时启动、依此类推。  较高的 VZ 可降低 UCC24612的偏置功率损耗、但在达到较高的 Vout 之前不允许启动。  通常情况下、SR-FET 可以在启动所需的几毫秒内处理额外的体二极管耗散。   

    此致、
    Ulrich

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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。

    因为你把我放在了正确的轨道上、所以实际上不是拒绝、Ulrich、谢谢。

    我已将 EVM 中的 UCC24610替换为 UCC24612、并从直流大容量而不是主交流输入上的二极管馈送它、它的行为方式也相同。 我想知道这是不是这个版本中正常的掉电行为。 无论如何、我都会尝试 UCC24614。

    通过将 EVM 上的 R11替换为220R 来降低尖峰、以降低导通时间并降低效率。 我所看到的是电源关闭时的极高尖峰和相当不稳定的行为。 当大容量减小时、次级绕组和初级漏极均会出现这种情况。 这些尖峰似乎非常短、例如0.1 μ C。 最好感应何时发生这种情况并关闭初级 FET。

    此致、

    Peter

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

    很抱歉我的回复很晚、我不能早点回复您。

    此时我有点困惑。  您使用的是什么 EVM？  我假设可能是 UCC28630EVM-572、起初是使用 UCC28631进行修改的、后来是使用 UCC28634？  

    我仍然不确定  您是否遇到了尖峰。   是否可以布置一些波形、显示主电源中断时扫描速度较慢、并显示几个具有尖峰的详细周期？   我想知道电源中断是否会将噪声耦合到 EVM 控制信号中、或者中断是否会在电感交流路径中产生电弧、从而在电弧打开期间产生高电压。  

    此致、
    Ulrich

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

    您是否解决了尖峰问题？  如果是、请关闭这个主题。

    此致、
    Ulrich

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、

    我的问题尚未得到解决，我真的需要一些建议。 在低侧使用同步整流器时、我遇到了几个灾难性故障、但在高侧使用二极管时、情况良好。 这些故障仅在启动时发生。 如果原型正在运行、我可以将电流升高到3A、并将交流输入从250 VAC 运行到90 VAC、而不会出现任何问题。

    另一件奇怪的事情是、有时它不会启动、但如果在仍然施加电压的情况下保留一段时间、它可能会突然启动并运行、而不会出现进一步的问题(直到下一次)。

    我认为有一个尖峰首先熔断次级 FET、初级 FET 发生故障、并使用 UCC28631取出通常的一组电阻器。 我已经订购了一些 UCC28634、但它们尚未到达、这可能与问题无关。

    我用手缠绕了两个变压器、每一个都具有相同的匝数比、即 RM10上的34/4/7、350uH。 一个变压器工作得非常好、我可以在92%的电压下获得30V、3A、但另一个变压器在1.5A 时进入某种不稳定的重启模式、效率仅为88%。

    我不能明白为什么，直到我意识到我把其中一个次级绕向初级绕过了相反的方向。 我认为、如果变压器绕组正确相位、这一点无关紧要。 尽管如此、我由于差异的原因而迷路、因此我将"坏"变压器重新缠绕为与反向绕组的变压器相同、现在它的工作方式与另一个变压器非常好。

    如果有任何意见或建议，我将不胜感激。 顺便提一下，我已经收到了关于这一问题已经结束的事先通知，这就是为什么我没有作出答复。

    此致、Peter Stephenson

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

    如果我们根据可用信息提供我们认为将解决问题的答案、E2E 主题将自动关闭。  如果我们的回复未能解决问题、客户只需重新打开主题并提供其他信息、即可获得最终解决方案。

    如果您的电路超过启动问题、则有望在稳态条件下以高功率运行。 为了帮助解决这一问题、 我仍然需要您回答我之前提出的有关您提到的 EVM 以及您遇到的尖峰波形的问题。  转换器的原理图也非常有用。   EVM 与您的电路之间有什么关系？

     显示波形时、请提供适用于每个波形的输入和输出条件。  描述症状时 、请 量化 所涉及的值。  这样的定性声明："...有时它不会启动、但如果在仍施加电压的情况下停留一段时间、它可能会突然启动并运行、而不会出现进一步的问题(直到下一次)"需要数字(时间、电压、线路和负载条件) 来帮助找到解决方案。  控制器不会随机选择启动、但始终在其在所有输入端感应到的条件下运行。  当这些条件全部满足启动标准、包括 之前故障检测的任何延时到期时、控制器将重新尝试启动。   如果在启动尝试期间检测到故障、则会根据故障类型和特定控制器器器件型号、将其关闭并再次循环、或保持闭锁状态。

    在提供波形和原理图时、请确保其像素分辨率足够高、便于轻松辨认、不会模糊和模糊。 这可以节省重复请求所需的时间。

    此致、
    Ulrich

      

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、

    希望附件中有一些 PDF、我将对其进行解释。 对于第一个图、我只应用了130VAC、这样次级 FET 就不会被破坏、然后在电路运行后、我将电源增加到240VAC。

    Tuf006起动电压：显示起动电压尖峰，明显与可用的初级电压不成比例。

    Tuf006 run：具有相同的设置，但显示了它是如何稳定下来正常运行的(11页的 PDF)。

    Tuf006启动时间为500ns，Tuf006运行时间为500ns：重复上述过程，并进行500ns 时间分频，以查看开关何时相对于主次要。

    Tuf006-240V1A 和 Tuf006240V3A；当我将电源电压调至240VAC 时，电压大约为337VDC。(PDF 为32页，但它让人感觉事物是如何旅行的)

    如您所见、如果我从启动时施加240VAC 电压、初始尖峰会破坏同步整流器中的次级 FET、这也会破坏初级驱动。 我曾问过你在上次答覆中没有提及的变压器。 我对设计了解不多、但要不断调整匝数比和电感以获得最佳结果。 我曾与制造变压器的公司联系、以生产我们的许多其他产品、当二次侧绕线与一次侧绕线相反时、设计人员对差异和性能改进感到非常惊讶。

    在这个项目中、我的空间非常有限、我需要该空间的最高效率。 更高电流需求下的效率超过91%、这是足够的。

    此致、

    Peter

    e2e.ti.com/.../Tuf006_2D00_Graphs.zip

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

     

    感谢您的波形、它们对您描述的问题有很大帮助。

     

    在“tuf006 start 500nsdiv.pdf”中，我相信您会看到次级漏电感与 SR MOSFET 的高非线性输出电容之间振铃的后果。 无论 SR FET 处于高侧还是低侧、都会发生这种情况。  二极管也会发生这种情况，只是二极管电容的非线性值较低，因此尖峰不会那么高。

     

    在“tuf006 start 500nsdiv.pdf”中，您可以看到蓝色波形的上升 dv/dt 起初是半陡峭的，从0V 到~20V，然后上升到~100V 峰值。  这表示 SR FET 上 Vds = 20V 时从高电容到低电容的输出电容变化。

     

    该电压尖峰是由次级漏电和输出电容之间的 L-C 振铃引起的。 当初级 FET 导通时、次级绕组处的反射电压开始从0V 对输出电容充电。 充电电流流经次级漏电感。  由于低 V 输出电容非常高、因此它会使充电电流升高到相对较高的水平。 一旦 VDS = 20V、输出电容会显著下降、VDS 充电速度快得多、高达~40V。 现在、漏电感中累积的能量远高于固定电容。 它可以为低输出电容充电至100V、而不是线性值预期的典型值为80V 的2倍。   从一个电路板到另一个电路板的实际峰值电压值取决于漏电和输出电容的一致性。

     

    MOSFET 的输出电容通常非常一致，但可能会因时间而异。 如果不注意以完全相同的方式缠绕每一个绕、则手绕变换的漏电感可能会有很大差异。

     

    为了解决启动尖峰问题、我建议您找到一个在低 VDS 下具有低得多输出电容的全新 SR MOSFET。

    这可能意味着接受 RDS (on)的增加、但可能不会像您想象的那样高。 您可以从等效 RDS (on)开始、比较其他 FET 的输出电容曲线以查看哪些具有较低的值。

    然后查看较高的 R 部件并比较输出电容。 最终、较低的输出电容将导致较低的 VDS 峰值。

     

    此外、较低的泄漏电感还会导致 VDS 峰值降低。 一旦您获得正确的绕组排列和一致的 XFMR 结构、较低的泄漏也会降低振铃振幅。

    但不要期望它的振铃低于反射电平的2倍、除非您在 FET 上有 R-C 缓冲器来抑制峰值。 缓冲器可以将峰值降低得非常低、但缓冲过大也会增加稳态开关损耗、从而降低效率。  缓冲是一种手动调整的折衷方案、但直到 SR FET 和 XFMR 设计完成并锁定生产。

     

    关于变压器设计、每个细节都很重要。 每个人。 磁芯尺寸、磁芯形状、磁芯材料、开关频率、匝数、 导线类型(直径和每匝绞线)、匝数间距、引脚外饰、绝缘间距、绕组方向、 屏蔽、摆动、保持通量等 对于批量生产、没有不重要的细节。 一次性手动设计可能可以正常工作、您可以找到一种方法来使用您最终得到的参数、 但是、生产需要一致的结构来保持所需和寄生参数的一致性、以便使用这些参数的操作在不同器件之间不会有显著差异。  

     

    此外、如果您针对 Lm 和 NP、NS、Na 的 XFMR 设计来满足特定的电源系统要求、则以后不能更改任何这些参数来解决不同的问题(例如电压尖峰)、也不能更改 XFMR 满足所有原始目标的能力。  您可能仍会遇到其中一些问题，并且您的更改似乎不会产生影响，但差异将显示为一个或多个最坏情况下的工作角的限制。 我们需要了解任何参数的变化不仅会影响正在解决的直接问题、还会影响系统运行的所有其他直接和间接副作用。 然后确定变更的所有后果是否都可以接受。

     

    简而言之，要减少启动尖峰：请查看您是否可以减少输出电容、降低漏电感并改善 SR 缓冲器。

     

    此致、
    Ulrich

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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。

    感谢 Ulrich 提供了非常详细的报告。 我当然有一些工作要做。 阅读完您的报告后、我想到了一个短期修复的想法。 我在变压器引线上放置了一个小型铁氧体磁珠、用于馈入 SR 漏极。 这在我可以以240VAC 和3A 负载启动时非常有效。 尖峰仍然存在、但在 FET 额定值下、效率大致相同。

    如果您有兴趣、我想向您发送一些图。 我还需要花一点时间来查看是否有任何不良的结果。

    在这种情况下、当次级绕组反向缠绕到初级侧时、我仍然想了解变压器的工作原理。 我现在有两个相同的变压器、具有相同的结果。

    此致、Peter  

  • 0
    TI__Guru**** 2387830 points
    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、Peter、

    很高兴铁氧体磁珠的想法能为您提供良好的效果。  我希望我已经考虑过它。  我建议注意它的温升、以确保它不会过热、尤其是在环境温度升高时。  如果磁珠足够坚固、则可能是最终解决方案、也可能是其中的一部分。

    虽然我不介意查看更多的图、但恐怕我还有很多其他工作要做、您似乎已经做好 了原型评估的准备。  我将关闭该线程。  如果您对控制器 IC 有任何其他问题、请打开新主题。

    祝您好运、祝您好运、
    Ulrich