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] UCC2813-5原理图回顾

Guru**** 2327860 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC2813-5, TLV431, UCC2813-1, UCC2813-4
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/616978/ucc2813-5-schemetic-review

主题中讨论的其他器件:UCC2813-5TLV431UCC2813-1UCC2813-4

尊敬的所有人

我将使用 UCC2813-5开发该产品。
(输入:交流50V 或直流50V +/- 30%
 输出:5V/12A (60W)
已根据 TI Webench 提出的电路编写了一份电路图、我已经检查了示意图。
由于我不是电源专家、电源专家将查看电路图并查看任何修复或修改。
谢谢您和 BR

PJ

  • 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。

    电路图为 below.e2e.ti.com/.../New_5F00_Power_5F00_TI_5F00_Solution.pdf

  • 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 PJ、

    感谢您考虑使用 UCC2813-5并提供原理图。 我需要一些时间来审查它、我可能无法在下周初之前作出充分的回应。

    我现在可以指出的一点是:50Vac 输入的峰值电压为70.7V (标称值的+41.4%)、而直流输入规格仅为50V +/-30%、因此标称交流输入已经超过了65V 的最大直流规格。 并且交流输入没有指定容差限制。

    请调整这些输入规格、使它们都具有允许的容差、并且它们不会相互冲突。

    此致、
    Ulrich

  • 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。

    尊敬的 Ulrich

    您能告诉我电路审核数据的结果吗?

    电源板通常无法正常工作。 我对 UCC2813-5有一些疑问

    1. VCC:测试数据为3.8V (UVLO=3.6V)

    2. RC:20Hz~21Hz

    Vref 为 PWM 信号

    如果可能、您能尽快告知我们改进的要点吗?

    谢谢、BR

    PJ

  • 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 PJ、

    很抱歉,我对这个问题失去了追踪。 我今天回顾了您的电路、并发表了以下评论:

    1.我不知道您的设计的确切规格,但我假设5V 时的12A 是所需的最大电流(裕度不是12.5A 或13A)。 我假设大容量电压基于50Vac +/-30%,最小谷值电压为35V (50Vdc 的-30%)。

    2.我假设您在第1项“VCC:= 3.8V”的发布是平均 DMM 读数;
    第2项“RC:20Hz ~21Hz”应为20us~21us (约50kHz);
    第3项“VREF 是 PWM”表示 VREF 打开和关闭。
    如果我的任何假设不正确、请告诉我。

    UCC2813-5控制器的 VCC 导通电压为4.1V (典型值)、关断电压为3.6V (典型值)、因此启动时仅为0.5V Δ V。 对于5640uF 的总输出电容和12A 的最大可用电流、如果没有外部负载、Vout 应在2.35ms 内增加到5V。
    如果在启动期间有负载、则 Vout 上升时间将更长。
    此外、连接到 TLV431的 D10和 TC32会形成软启动电路、从而自动延长启动时间。 因此、在没有软启动和没有外部负载的情况下、Vout 达到5V 的最快时间为2.35ms。

    VDD 偏置电容 TC13为15uF、必须提供所有偏置电流、直到(Vout+VFS)*(14T/8T)–VFA > 3.6V。 如果 VFS = 0.5V 且 VFA = 0.8V、则 Vout 必须大于2.1V、以使 VCC 高于 UVLO。 VOUT 可在0.987ms 内达到此值、无负载、无软启动。 启动期间 VCC 偏置电流= 0.5mA +(70nC*50kHz)= 4mA。 要在1ms 内以4mA 的电流仅下降0.4V、TC13必须>10uF、因此15uF 应该工作。 然而、TC32软启动电路使 Vout 上升速度更加缓慢。 UCC2813-x 器件已内置~4ms 软启动(请参阅数据表的第8.3.13节)。

    我建议移除 TC32并将 TC13增加至68uF、以查看电源是否会在无负载的情况下启动。 如果确实如此、则需要确定是否要保持 TC32软启动。 软启动有助于避免输出过冲。 如果过冲过大,则需要添加足够的软启动来限制过冲(可能小于33uF)。 您需要根据软启动电容值和启动期间的任何外部负载、增加 VCC 电容 TC13以实现最长的启动时间。

    4.从大容量轨到 VCC 的两个100K 电阻不足以为 TC13提供最坏情况下的充电电流。 UCC2813-x 在启动前的 VCC 电流规格为100uA (典型值)和230uA (最大值)。 在35Vdc 输入下、200K 将仅允许(35-4)/200K = 155uA、因此如果某些器件在启动前需要超过155uA、则 VCC 永远不会充电至4.1V。

    我建议将(100K + 100K)降至(47k + 47k)、以确保任何器件始终有足够的启动电流。 最坏情况下的功耗< 92V^2/94k = 90mW、或每个电阻器中的功耗< 45mW、因此仍可使用2012尺寸。

    我希望这些建议和建议将帮助您运行转换器。

    此致、
    Ulrich
  • 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。

    尊敬的 Ulrich

    感谢您的快速支持。

    我根据您的建议进行了测试、但 UCC2813无法正常工作。
    UCC2813 VCC 电压低于4V。
    我将上传测试数据 ppt 文件、请检查文件并尽快通知我改进情况。

    谢谢、BR
    PJe2e.ti.com/.../UCC2813D_2D00_5_5F00_test_5F00_data.pptx

  • 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。
    尊敬的 PJ:

    根据您的测试数据 Q2栅极电压(#5)、我可以看到 Q2 MOSFET (FDB2614)无法在<2V 时导通。 很抱歉、我以前没有意识到这个问题。 但 UCC2813-5尝试从4.1V 开始、输出电平仅为大约2V、无法驱动正常的 MOSFET。 此 MOSFET 需要大于3V 的栅极电压、通常为4~5V 才能正确导通。
    屏幕截图#4显示漏极上没有开关、因为 MOSFET 无法导通。

    此处有2个基本选项可供选择:
    1.将控制器更改为 UCC2813-1或 UCC2813-4等电压更高的器件以驱动常规 MOSFET,但变压器匝数比也必须更改或
    2.将 MOSFET 更改为逻辑电平 MOSFET (如 FQB34N20L)、该 MOSFET 可在1~2Vgs 时导通。 此选项不需要更改控制器和变压器。 请注意:该 FET 的 RDS (on)为75mR、而 FDB2614为22mR。 注意温度上升。

    我建议在短期内选择方案2、以使设计在其大部分操作中运行和调试。 然后、您可以决定保持这种状态、或者更改控制器和变压器匝数比以使用具有较低 RDS (on)的更高栅极电压 MOSFET。

    另一个问题:为什么将 RC 电阻器从10K 更改为33K? 变压器电感是根据开关频率设计的、将 Fsw 降低~3可能会导致变压器饱和。 我建议将 R1改回10K。 该值使振荡器以~100kHz 的频率运行、但 UCC2813-5控制器中50%占空比限制触发器使得最终开关频率=~50kHz。 (R1上的33k 会使 Fsw =约16.7kHz。)

    屏幕截图#3) RC (pin4)看起来不正确。 我认为由于示波器的采样率较低、会出现混叠。 要查看在示波器扫描速度较慢时的高频开关、您需要提高采样率。 照片#5和#6也是如此。
    例如、在屏幕截图2-5中、时间扫描为100ms/div、采样率为100kS/s 这意味着每分段有10k 个样本、= 10ks/100ms = 1S/10us。 屏幕截图#3看起来像是 R1 = 10K、因此 Fosc = 100kHz 或10us 周期。 每10us 采样1次时、RC 波形将在每个周期几乎相同的点进行采样、因此它看起来像您在测试数据中显示的极低6.9Hz 信号。 较高的采样率(和较快的扫描速度)应显示真正的开关频率。

    此致、
    Ulrich
  • 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。

    尊敬的 Ulrich

    感谢您的合作。


    我已就你的意见作出答复。

     我有一些问题。
    Q1:UCC2813 VCC 电平是3.8V,是这样吗? (如果 Rstartup vaule 从10K 更改为47k、则 VCC 电平不变)
    Q2:如果输出电平为4V,则 MOSFET 工作正常。 但输出电平始终约为2V。 为什么?  

    我们的 schudles 非常紧迫、因此请尽快通知我改进情况。

    有关测试数据和、请参阅已连接的文件
     

    谢谢、BR

    PJ

    ============================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================================e2e.ti.com/.../UCC2813D_2D00_5_5F00_test_5F00_data_5F00_hpj.pptx
     
    根据您的测试数据 Q2栅极电压(#5)、我可以看到 Q2 MOSFET (FDB2614)无法在<2V 时导通。 很抱歉、我以前没有意识到这个问题。 但 UCC2813-5尝试从4.1V 开始、输出电平仅为大约2V、无法驱动正常的 MOSFET。 此 MOSFET 需要大于3V 的栅极电压、通常为4~5V 才能正确导通。
    屏幕截图#4显示漏极上没有开关、因为 MOSFET 无法导通。
    =>那是`s 对的。 MOSFET 已死、因此我更改了新器件、
    但 UCC2813 VCC 不会充电超过5V、因此 OUT 端口电平较低(4~5V)

    此处有2个基本选项可供选择:
    1.将控制器更改为 UCC2813-1或 UCC2813-4等电压更高的器件以驱动常规 MOSFET,但变压器匝数比也必须更改或
    2.将 MOSFET 更改为逻辑电平 MOSFET (如 FQB34N20L)、该 MOSFET 可在1~2Vgs 时导通。 此选项不需要更改控制器和变压器。 请注意:该 FET 的 RDS (on)为75mR、而 FDB2614为22mR。 注意温度上升。

    我建议在短期内选择方案2、以使设计在其大部分操作中运行和调试。 然后、您可以决定保持这种状态、或者更改控制器和变压器匝数比以使用具有较低 RDS (on)的更高栅极电压 MOSFET。

    另一个问题:为什么将 RC 电阻器从10K 更改为33K? 变压器电感是根据开关频率设计的、将 Fsw 降低~3可能会导致变压器饱和。 我建议将 R1改回10K。 该值使振荡器以~100kHz 的频率运行、但 UCC2813-5控制器中50%占空比限制触发器使得最终开关频率=~50kHz。 (R1上的33k 会使 Fsw =约16.7kHz。)
    =>我已更改 R 值(33K -> 10K)

    屏幕截图#3) RC (pin4)看起来不正确。 我认为由于示波器的采样率较低、会出现混叠。 要查看在示波器扫描速度较慢时的高频开关、您需要提高采样率。 照片#5和#6也是如此。
    例如、在屏幕截图2-5中、时间扫描为100ms/div、采样率为100kS/s 这意味着每分段有10k 个样本、= 10ks/100ms = 1S/10us。 屏幕截图#3看起来像是 R1 = 10K、因此 Fosc = 100kHz 或10us 周期。 每10us 采样1次时、RC 波形将在每个周期几乎相同的点进行采样、因此它看起来像您在测试数据中显示的极低6.9Hz 信号。 较高的采样率(和较快的扫描速度)应显示真正的开关频率。

    此致、
    Ulrich