[参考译文] UCC28780：由于谐振摆幅不完整而导致 PWML 较晚

感谢您的建议、Mike。 我从 sluc644中的 Mathcad 工作表中获得了这些组件的值(与您发送的值几乎相同)、并且计算结果正确无误。 我将浏览您在 sluc664中发送的电子表格、了解它的结果。

几天前、我和您有同样的想法、尝试将 RCS 从216m Ω 降低到190m Ω、但这没有帮助。 不过、它看起来我的初级电流峰值增加了。

Gerrit

嗯、这令人不安。 我在 sluc664电子表格中输入了我的设计参数、得到的答案与 sluc644 Mathcad 工作表的答案非常不同。 在某些情况下、设计数据是不同的、例如电子表格线输入电压变量与 Mathcad 变量不完全对应、但我尝试使它们发挥相同的作用。 电子表格现在为我提供了一个主要电感值、此值是 Mathcad 值的3倍、钳位电容器值几乎是3倍、等等。 许多电阻器和电容器也是不同的、有时甚至在输入我所使用的其他组件的实际值时也会有很大的差异。

那么、设计人员要做什么呢？ 我看不到电子表格计算背后的公式(这些公式肯定是无法理解的、Excel 样式)、因此我不知道它们来自何处或如何派生。 我注意到、在 Mathcad 工作表的许多地方、计算结果与数据表不匹配。 因此、我现在有三组相互排斥的复杂交互方程和一个不起作用的设计。

TI 提供电子表格和 Mathcad 文档很棒、但当它们彼此不同意或不同意数据表时、这真的很糟糕。 设计人员会感到很沮丧、或者需要深入探究方程式来找出正确的方程式、这需要很多时间、并使设计辅助的整个目的失败。

Gerrit、您好！

很遗憾听到您发现 Excel 和 MathCAD 设计工具之间存在差异。 是否可以将两者都附加到此主题？ 我会让应用团队的某个人为您进一步调查这一点。

此致、谢谢。

Mike

我的 Mathcad 工作表版本经过大量自定义和重新排列。  它们是、加上我昨天输入到其中的数据的电子表格。  电子表格主要包含我从 Mathcad 工作表中获得的组件值。  它是一个快速版本、旨在了解它与 Mathcad 工作表有何不同、尚未经过彻底审查。  Mathcad 工作表中有许多地方的计算或结果看起来也有问题。  大多数标记在注释中。

(我在这里看到的唯一附加文件是"插入文件"回形针。  我希望这样做。)

(我刚刚尝试过、系统在单击 Post (发布)后挂起。  正在重试。)

Gerrit

Gerrit、您好！

您的 zip 文件中似乎缺少 Excel 文件。 请您也发送该邮件。

此致、谢谢。

Mike

哎呀、抱歉、它在这里。

Gerrit

已根据您的请求编辑

谢谢、Mike。

我将研究 Mathcad 和电子表格的差异、看起来很多差异都来自开关节点电容和变压器初级电感计算的巨大差异。  这两种计算会推动许多其他计算、还会决定工作频率。

这就是它现在的样子。  我会继续调查。

Gerrit

Gerrit、您好！

感谢您的告知。  还有一名应用程序团队成员也在查看这些工具。  完成审核和调查后、他将与您联系。

此致、

Mike

对于我的 N.PS = 5.5、V.out = 30V、V.F = 0、V.BULKmin = 80V、P.O (FL)= 60W、且.SW (min)= 300kHz、k.res 在 MathCAD "ACF..."中计算 工作表中的值为0.1706、我得到了以下变压器一次侧电感标称值的结果：

• MathCAD 工作表：51 μ H
• 数据表 eqn 39：65.5 μ H
• 电子表格：110 μ H

V.BULKmin 不会直接输入到电子表格中、但电子表格中的交流线路和大容量电容值与 Mathcad 工作表中的值相同。

使用 Mathcad 工作表中基于曲线拟合时间的输出电容过程、我得到开关节点总电容 C。SWNTr = 385pF。  通过电子表格中的线性近似、我得到的值为170pF。

Gerrit

Gerrit、您好！

这是为了与您联系并让您知道我正在积极调试 Excel 设计工具。

在您确定的计算中确实存在2个主要错误、以及一些小问题、如固定降额或设计裕度系数、我认为用户应该可以选择这些问题。 由于这两个主要错误、我将逐步逐行检查每个项目、以查找任何其他差异。 正如您之前提到的、使用几乎无法理解的 Excel 样式语法时、这是非常乏味的工作。

为了解决您原来的 ZVS 损耗问题、VS 输入端的一些杂散电容可能会延迟 Aux 电压波形的过零。 在退磁完成后、控制器会查找该交叉点、然后在 SWS 输入端查找9V (或4V) Vsws 交叉点。 调谐器调节 PWMH 导通时间以实现和保持 ZVS。

但是、如果 VS 过零被延迟并且 SWS 交叉发生在 VS 交叉之前、调谐器会被混淆并将 PWMH 时序驱动到错误的方向。 VS 处的电容应最小化(最好为零)、包括切断该网络节点周围的任何 GND 平面。

如果不能消除这种现象，则有一种补偿技术可能会有所帮助：在上部 VS 电阻器上放置一个1~3pF 电容器，以“消除”从 VS 到 GND 的杂散电容。 该上限电容器充当 dv/dt 的一种前馈路径、并有助于恢复 VS 信号的实际时序。 但只需要几 pF…μ F 极低开始、仅根据需要增加。 如果达到5~10pF，但没有任何改善，那么这不是解决方案。 但值得一试。

Lm 和 Mathcad 等式的数据表方程之间的差异是、在 DS 中、使用 EQN 22中的理想 TM 波形 V-s 平衡来估算最大占空比系数。 该最大值系数用于计算 EQN 23中的 Lm、并进行平方计算。 Kres 因子尝试将 Dmax 的谐振时间减少考虑在内、但建议的5~6%仅对低频设计有效。
由于使用的是平方项、过度估算 Dmax 将导致较高的 Lm 计算。

Lm 的 Mathcad 公式在很大程度上是无法理解的、但不能预测 Dmax。 相反、它(通过用户迭代)一次性计算导通时间、关断时间和谐振时间、以便在分配的开关周期内实现平衡。 (忽略关断转换时间。) 对于高频和高寄生效应、17%的 KRES 是开关周期的主要部分。 Mathcad 等式虽然复杂、但在我看来是最准确的。 然而，我的意见是有偏见的，因为我得出了这个方程式和设计程序。 DS Author 试图简化设计，但在广阔的市场应用范围之外，它的准确性较低。

此致、
Ulrich。

您好 Ulrich、

我很高兴看到您处理这个问题；我知道它掌握在手中。  抱歉、您必须浏览 Excel 方程式肉类打磨机...  我想知道是否有应用程序可以将 Excel 转换为可读的内容？  反之亦然。

我还有一位数据可供您使用、这可能与您已经找到的数据相符：最小频率为300kHz 的电子表格中的组件会导致数据表和 Mathcad 公式的最小频率低得多、更像是200kHz。  "Neutron ..."中有一个很好的 f.SW 图 工作表、显示整个工作频率范围随电子表格组件值的变化而降低。

感谢 VS 节点提示、我将立即了解这一点。  我没有对该节点进行任何特殊的 C 减量、因此那里可能有一些额外的 pF。  我会尝试用您建议的"加速"上限来补偿这种情况。

我看到您对 DS 和 Mathcad 之间 Lm 推导所说的话、Mathcad 版本似乎更准确。

此致、

Gerrit

回复：将 Excel 公式转换为数学表示法， 在 www.formuladesk.com/formula-tools 上有一些看起来会有所帮助 的内容。 我没有尝试过、但看起来不错。 如果您也搜索"将 Excel 公式转换为数学公式"、则还有其他一些选项。

Gerrit

VS 加速时无骰子。 我现在有52.3k 的上 VS 电阻器。 2pF 的电容没有变化、在5pF 的电容下、电路不会启动。 不过是个好主意！ 肯定是一个简单的解决方案。

您好、Gerrit、

感谢您提供 Excel 提示... 我将进行研究。

同时、我很抱歉"加速"电容器的想法不起作用。 但我对波形做了更多的思考、并想知道相反的情况是否起作用。 我想知道 SWS 网络是否很快就会获得高级输入(而不是 VS 滞后)。

我想知道这一点、因为第3个和第4个开关周期显示的绿色环形波形(20V/div)没有完全达到40V、而黄色 SWS 波形(2V/div)显然显示了低于12V 时的骤降。 如果开关节点 dv/dt 在 VS 看到过零之前前馈送到 SWS 输入、则可能会导致调谐器混乱。 我承认、我还不知道如何实现这一点... 我没有仔细思考。 但在相同的 V 标度上(很难做到)、黄色和绿色波形应匹配得非常接近~13V；当 VSW 更高时、黄色钳位在~13V。 SWS 上通常应存在几 ns RC 延迟。

未知：您拥有的高压耗尽型 FET 是否与我们使用的 BSS-126器件有所不同？ 为什么这种现象只发生在 ABM 而不发生在 AAM 中？ 在 ABM 中、它是在您的所有输入线路范围内发生、还是仅在/接近其中一个极端情况下发生？ 如果在您的低端、您能否尝试临时使用 BSS-126来查看它是否有任何影响？

此致、
Ulrich

您好 Ulrich、

我也长时间盯着这些波形。  在 SWS 下降沿的开始处有一个两级骤降、我不理解这一点(如下所示)、但在这之后、SWS 似乎很好地跟随开关节点。  下面是与上面相同的波形、捕获后它们不会剪切示波器、SWS 和开关节点均放大至5V/div 以进行显示。  这是"高分辨率"采集、在该示波器上会降低带宽、但在圈出的异常之后、它看起来很像开关节点和 SWS 跟踪(除了绿色开关节点显示屏中看起来像偏移误差)。

圈出的异常看起来像是 SWS 在某种程度上对远高于 FET 阈值的开关节点电压作出反应。 但这种异常行为保持在约12V 以上、因此不应影响来自 SWS 的时序。

我使用的是 CPC3982耗尽模式 FET、其规格接近 BSS-126、但额定电压更高。  我这里没有任何 BSS-126库存、但我会收到一些订购信息。

即使在满负载时、我的电源也无法达到 AAM。  那里有问题、但我想先解决 ABM 中的晚期 PWML 问题。

我现在的不感是、SWS 足够好地跟踪开关节点、但在经过几个良好的脉冲后、开关节点电压摆动不够低。  我之前提到过，我的次级电流波形看起来也不正确--当 PWMH 变为高电平时，它不是从零开始。  它看起来像是时序关闭或者系统没有以正确的频率谐振。

我将在下一篇帖子中拍摄次级电流的屏幕截图、向您展示我的意思。

Gerrit

您好 Ulrich、

下面是几天前的屏幕截图。  它与我现在看到的类似。  黄色=次级绕组电流(不一定是直流精度)、绿色=次级绕组电压(虚线侧)、蓝色= PWML、品红色= PWMH。  红色的 TN 覆层标记了您在 Mathcad 工作表中包含的超级结 FET 设计文章中的时间点。

这显示次级电流在 T1跳至约3A、而应在 T4平稳地从零开始。  我认为该次侧共振波形是问题的一部分。

Gerrit

Gerrit、您好！

很抱歉、我的回复很晚；我主要是在使用电子表格工具。

我可以说的一点是、无需担心次级电流(T1-T2)突然跳变。 这实际上是一件好事、也是初级漏电感中 dv/dt 差异的结果。 较大的 SR-FET 电容会减慢次级 dv/dt、而较快的初级 dv/dt 上升会使电流更快地推至次级、因此这是一个步骤。 ISEC 不会振铃回接地是很好的、这会使 SR 不会过早关闭、并使 SR 控制器混乱。 这一步骤不是一个令人关切的问题。

由于 Vsws 和 Vsw 时序非常接近、这也不是一个"预告声明"问题。
接下来尝试降低 RDM 值。 我知道这听起来像是枪式射击、但我担心您还不能在 AAM 下操作。 我认为在这种模式下也会出现这个问题。

但是、如果您愿意、您能否将原理图文件发送给我 ulrich_goerke@ti.com、我将查看您的所有参数、看看我是否能发现问题。

此致、
Ulrich

谢谢、Ulrich。  最好知道、次级电流的跳变是可以的。  它与我能够找到的此类电源的波形不匹配。  对于我来说、该电流斜坡看起来确实像是电感器上的电压、我相信您对不同 dV/dt 的解释可以证实这一点。  我将为自己详细介绍。

我将尝试调整 RDM、并将原理图发送到您的电子邮件地址。  我非常感谢这种亲身实践的帮助。

此致、

Gerrit