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[参考译文] UCC28C43-Q1:效率和发热问题

Guru**** 2538950 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28C43-Q1

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/844872/ucc28c43-q1-efficiency-and-heat-issue

器件型号:UCC28C43-Q1

尊敬的所有人:

我使用 UCC28C43-Q1制作了反激式转换器。 此设计是由于 Webench 工具使用以下输入进行的:  

  • VinMin = 16.0V
  • VinMax = 36.0V
  • Vout = 24.0V
  • Iout = 5.0A  
  • IOUT_nom = 2A
  • Tamb=70°C

我尝试使用所有推荐的组件、但我选择标准组件的定制部件(变压器、Rsense)除外。 我为 变压器选择 Wurth 750311592、它提供最接近 Webench 计算出的参数。 但是、输出功率限制为45W。 完整的原理图如下:  

电路板看起来工作正常、但功率组件(MOSFET、缓冲器、变压器和 Rsense)变得非常热(在25°C 的室中消耗2A 电流、温度超过100°C)。 效率约为80%、小于预期值(Webench 计算约为90%)。  

我在初级侧测量了一些信号 Vin = 28V、Vout = 24V @ 2A:

黄色= MOSFET 的栅极(TP13)

蓝色=源(TP18)  

以下是漏极电压和栅极电压:  

黄色=栅极

蓝色=漏极  

非常感谢你的帮助。  

此致、

Michael  

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    您好、Michael、

    请分享此特定设计的 Webench 模型链接、以便更好地理解。

    缓冲器、变压器和 MOSFET 变热的原因有:它们中的任一个没有额定转换功率、到变压器达到饱和电流限值。 您是否遵循了数据表布局示例中提到的 MOSFET 上散热器尺寸指南?  

    此致、

    区域

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    您好、Sonal、

    感谢您的快速回答。  

    这是设计的 Webench 链接: https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator/customize/12。  

    对于缓冲器、有2 2010个电阻器、每个电阻器并联、Rsense 是2512封装、能够耗散2W。 MOSFET 与 Webench 建议的基准相同。 对于变压器,我注意到一个误解:我将引脚1-2和2-4连接到初级,将12-11-10和7-8-9连接到次级。 数据表给出了电感 LP= 8µH μ H、但我不知道是否应该连接绕组、因为 数据表 对我不清楚。 因此、我断开了初级侧的引脚2-4和次级侧的引脚11-10-7-8的连接、以便每侧仅保持一个绕组。 这不能解决我的问题、而且电路板会不断升温。

    关于变压器的饱和电流、给出的值为18A。 在上面的示波器屏幕截图中、您可以观察 Rsense 两端的电压、该电压提供了流经变压器初级侧的电流的图像。 27mR 电阻器上的电压峰值约为400mV、因此400mV/27mR = 14.8A。  

    此致、  

    Michael

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    您好、Sonal、  

    您是否查看过 Webench 设计? 我正在寻找符合要求但在市场上找不到的变压器。 您是否知道是否已经制作了定制变压器来与 UCC28C4x 配合使用?

    感谢你的帮助。

    此致、

    Michael  

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    您好、Michael、

    查看您的 Wurth 750311592变压器;它看起来二次侧的额定功率为24V 和1.9A、这就是为什么您无法提供超过~45W 的功率、并且变压器在更高的负载值下过热的原因。

    请确保您的变压器的额定输入和输出电流电平都正确。  

    如果您的定制变压器设计、我建议您联系 Wurth Electronics。

    https://www.we-online.com/web/en/passive_components_custom_magnetics/products_pbcm/new_design_request/new_design_request_1.php?_ga=2.29829814.8026066.1570697503-1490965270.1570697503

    此致、

    区域

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    您好、Sonal、

    感谢您的回答。  

    是的、我知道变压器在此负载下受限、但即使在1A 负载下、它也会变得非常热。 在定制变压器之前、我希望确保设计适合我的应用。 我找到了这个: https://katalog.we-online.de/pbs/datasheet/750312872.pdf ,它能够提供4A @28V (112W 功率)。 但是、电感为14µH μ H、而不是 webench 建议的8µH μ H。 这是否是设计中的问题?  

    此致、

    Michael

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    您好、Michael、

    webench 工具建议使用810uH 的初级电感将负载转换为5A。 您可以为我仔细检查一下、因为8uH 是一个转换125W 功率的非常小的值。

    此致、

    区域

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    您好、Sonal、

    我已经检查了 Webench 设计、LP 的命令值为7.44µH μ V (附件中的 CFR 完整 webench 报告)

    e2e.ti.com/.../WBDesign12.pdf

    此致、

    Michael  

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    您好、Michael、

    我认为这里的 webench 报告存在差异。

    请检查您之前连接的具有不同变压器值的 webench 链接。  

    这是设计的 Webench 链接: https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator/customize/12。  

    请帮助我了解哪一个文件是正确的。

    此致、

    区域

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    您好、Sonal、  

    该链接上 webench 设计的报告。 我认为变压器的值在 webench 设计上是舍入的,但在报告中没有:其他值的 LP = 7.44µH Ω 与7.436µH Ω 等。  

    此致、

    Michael

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    您好、Michael、

    请您按照 webench 模型中的建议、使用初级电感为810uH 的变压器。

    此致、

    区域

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    您好、Sonal、

    您是如何获得此值的? 当我查看我的设计时,参数是:  

    此致、  

    Michael  

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    您好、Michael、

    以下是您在上一帖子中向我提供的链接:

    https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator/customize/12

    如果您看到的建议与以下建议不同、这是很奇怪的:请检查通过 webench 链接生成的我所附的 BOM。

    e2e.ti.com/.../e2eBOM.xlsx

    此致、

    区域

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    您好、区域、

    是的、它真的很奇怪、因为我没有相同的值。 但是、当我减小输出电流时、LP 值会增大。 您能否验证设计参数是否正确:  

    • VinMin = 16.0V
    • VinMax = 36.0V
    • Vout = 24.0V
    • Iout = 5.0A  
    • IOUT_nom = 2A
    • Tamb=70°C

    也许您能给我发送您获得的完整 webench 报告吗?  

    感谢你的帮助。  

    此致、

    Michael

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    您好、Michael、

    请参阅以下 webench 链接:

    https://webench.ti.com/power-designer/switching-regulator/customize/79?AppType=DC&Flavor=none&O1I=5&O1V=24&Topology=FLYBACK&VinMax=36&VinMin=16&base_pn=UCC28C43&isolated=Y〈_chosen=en_US&op_TA=30&optfactor=3&origin=pf_panel&refpage=http:%2F%2Fwww.ti.com%2Fproduct%2FUCC28C43&source=DC

    我还建议使用另一个计算工具仔细检查这些值:下面是指向功率级设计器工具的链接、以及已经加载了您的规格的 txt 文件。

    http://www.ti.com/tool/POWERSTAGE-DESIGNER

    e2e.ti.com/.../Flyback_5F00_example.txt

    但愿这对您有所帮助。

    此致、

    区域