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[参考译文] UCC28730-Q1:低效率

Guru**** 1830630 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28730-Q1, UCC24650
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/846431/ucc28730-q1-low-efficiency

器件型号:UCC28730-Q1
主题中讨论的其他器件: UCC24650

您好!

 

我们使用的是 UCC28730-Q1 PSR 反激式控制器。 我们没有使用相关的 UCC24650唤醒组件、因为我们没有轻负载应用。 我们在次级侧使用肖特基二极管、所有 二极管都是快速整流器。 变压器不会饱和。 负载是一个简单的功率电阻器。 添加了缓冲器以减少 VDS (由于初级漏电感)和次级侧二极管上的振荡。 我们 已经检查了所有 信号、它们看起来都很好 、因此我们感觉我们撞到了一堵墙。

 

正如标题中所说、这里的主要问题是 效率。  电流 效率保持在55%至58%之间、对于反激式转换器而言、这是相当低的。 此外、 该控制器的平均效率为80%。

 

我们注意到的唯一奇怪的情况 是:

- MOSFET 关断时间。 它近似以400ns 的时间打开、而关断时间为24ns (栅极/源极电荷= 10nC)。 因此、使齐纳钳位有效的速度不够快。  栅极上只有10Ω Ω...
频率:我们的开关频率也很低,它在 60kHz 左右变化,而我们实际上应该在80kHz 左右。  

 

尽管存在这些点、电源仍然运行良好、输出电压在  所需负载下保持稳定(200mV 纹波)。

 

我们如何获得缺失的20%效率?

非常感谢您的帮助。

此致。

Nicolas。

 

  • 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、Nicolas、

    感谢您关注 UCC28730-Q1 PSR 反激式控制器。  

    我同意您的效率应该比55%高得多。  额外的损耗意味着您具有未考虑的寄生负载。  您的缓冲器很可能是超大尺寸和/或多 种其他可能性。  

    但是、与原始帖子中显示的内容相比、获得有关您的设计的更多信息将大有帮助。  您能否提供输入和输出规格、 变压器初级电感、漏电感 和匝数比以及反激式转换器的原理图?  此外、一个或两个 MOSFET 开关行为的波形、如有可能显示 Vds、Vgs 和 ID、以及采集波形的线路和负载条件。  时基扫描以查看一个或两个开关周期以及查看数十个周期。  这将帮助我们诊断问题。

    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    感谢您的快速回答。

    您可以在 下面找到 两个不同时基的 VDS 电压和初级电流屏幕截图。

    我们无法向您显示 Vgs 信号、因为  当我们尝试 在 Vgs 上放置探针或差分探针时、电源 不再工作。 探针似乎干扰了栅极命令。

    关于规格:

    -输入:200Vrms @ 400Hz

    -输出:38V @ 450mA (电阻负载)

    -变压器:3844µH μ m,NP/Na=9.69,NP/NS=6.74

        我们可以向您发送原理图、但不能通过论坛。 我们可以通过电子邮件发送吗?

    感谢 Ulrich 的帮助。

    此致。

    Nicolas。


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    您好、Nicolas、

    感谢您提供更多信息。  在等待原理图文件(希望是 pdf)时、我会考虑这些屏幕截图。  请发送电子邮件至 Ulrich_goerke@ti.com 、谢谢。  

    此致、
    Ulrich

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    您好、Nicolas、

    我们通过离线电子邮件通信发现、您明显 效率低下的主要问题是计算错误。  在这种情况下、Pout 被正确 地测量为 Vout*Iout、但引脚被测量为 Vin (rms)* Iin (rms)、忽略了功率因数项 PF。  当包含 PF 项(约0.6~0.65)时、计算出的效率会增加到预期值。  这就是为什么明显的超高损耗不会导致元件温度显著升高的原因。

    要回答其他问题: MOSFET 的 关断时间为24ns、指定 ID = 5A 作为测试条件。  在您的设计中、峰值漏极电流为几百毫安、因此为该 MOSFET 的非线性输出电容充电需要~400ns。  

    这种额外的视在导通时间(从400ns 电容关断延迟开始) 允许峰值电流上升到高于预期的水平。  每周期的能量更高(1/2*lm*IPK^2) 反过来导致实现调节所需的开关频率更低。   

    我相信这将关闭这个线程。

    此致、
    Ulrich