[参考译文] UCC28881：DCM 或 CCM 运行问题

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/620371/ucc28881-question-on-dcm-or-ccm-operation

器件型号：UCC28881

我正在尝试解决以下设计中的问题。我正在尝试辨别工作频率。我希望使其尽可能高。我无法从数据表中判断它是 DCM 还是 CCM。您能帮助我了解它是什么吗？还有任何提高工作频率的提示？我遇到音频噪声问题、认为提高工作频率是一个好办法。 L1的噪声约为12kHz。

L1 = 1mH

L2 = 1mH

C1 = 5.6uF

C2 = 5.6uF

CL = 220uF

Rfb1 = 49.9K

Rfb2 = 10K

CFB = 15nF

最大输入电压为405V

输出电压为6V

最大输出电流为125mA

8 年多前

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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您好 Jay、

UCC28881可以达到的最高开关频率为62kHz (典型值)、受其最大导通时间和最短关断时间的限制。通常、该器件可在高压线路和轻负载条件下以 DCM 运行、在重负载和低压线路条件下以 CCM 运行、具体取决于设计。它通常在过载情况下进入 CCM。

对于任何基于 UCC28881的系统、都可以找到一些可在12kHz 附近运行的线路/负载组合、除非您专门设计为始终在远低于12kHz 的频率下运行、这种情况不太可能发生。您能否澄清 L1在哪些条件下会变得嘈杂？您的 Iout 最大值= 125mA、Vin 最大值= 405V (我认为直流或峰值、但如果是交流 rms、请纠正我的问题)。 L1在405V 和125mA 时以12kHz 的频率运行、还是以某些中间负载电流和线路电压组合运行(注意：可能有多个)？您现在获得的最大频率是多少？

通常、电感器中可闻噪声的水平取决于流经电感器的电流的峰峰值范围及其机械结构(这会影响电感器的振动能力)。降低电感器电流的峰值范围必然需要增加频率才能实现、并且在 CCM 下运行会显著降低峰值电流。但是、这种方法会带来一些成本、例如更高的电感、更高的开关损耗和更慢的瞬态响应。并且仍有一些负载电平、开关频率为12kHz、但希望峰值电流足够低、以避免引发明显的振动。

有关消除可闻噪声的帮助、请参阅 www.ti.com/.../slua821上的此应用手册。您可以通过更改所使用的电感器类型来解决该问题。

此致、
Ulrich

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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L1在所有使用条件下都有噪声。 405DC 是。最大负载为125mA、因此系统通常使用的电流小于该电流。不确定此时的最小负载。我相信12kHz 是我们见过的最高频率。我已经查看了噪声 PDF。 Wurth 表示他们不再使用电感器。知道一个可能的问题吗？更改 CFB 是否有帮助？

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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您好 Jay、

请参阅 UCC28881数据表(第20页)中的第9.2.1.2.7节、了解有关 CF 值及其更改效果的讨论。我怀疑它是否会阻止噪音。减小峰间电流偏移会产生更好的结果、但需要改变电感、并可能影响瞬态响应。

要查找替代电感器、我建议在网上搜索。我不确定您是否使用的是磁鼓芯类型的电感器、但在搜索窗口中输入"磁鼓芯电感器"后、发现了相当多的磁性元件供应商和分销商。
这就向我表明、搜索分销商的网站(如 DigiKey、Mouser、Newark 等)以查找具有您设计参数的电感器将使许多供应商能够制作这些器件的屏蔽或保形涂层版本。他们甚至可能已经在库存中携带了这些类型的电感器。

不过、在此之前、我建议在现有电感器上涂抹环氧树脂或热熔胶(如果不是太热)、热缩套管甚至咀嚼口香糖、以测试它是否会实际降低噪声。它可能不像商业制造的器件那样安静、但它支持或确认这是解决此问题的方法。

此致、
Ulrich

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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我将尝试找到一个不会唱歌的电感器。我习惯使用功率控制器、这些控制器可以让设计人员更改工作频率、而不是让控制器摆布。

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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您能否验证 UCC28881是否控制其自身的频率、并且无法强制频率为60kHz、比如60kHz？

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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您能否验证 UCC28881是否控制其自身的频率、并且无法强制频率为60kHz、比如60kHz？

0 admin 8 年多前

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您好 Jay、

UCC28881被设计成非常简单的低成本控制器、具有集成的高电压 MOSFET 开关、使用开-关控制来调节输出。这种简单性的优点也是用户无法控制工作频率的一个限制。具有更多用户可编程特性的其他控制器、例如开关频率、通常也会涉及更复杂且成本更高的功率级。

UCC28881消除了对外部 MOSFET、高侧驱动器以及外部偏置电源的需求。其最大频率由2个内部定时器控制：最大导通时间和最小关断时间。每个计时器的持续时间通常为8.3us。实际关断时间(电感消磁)可以长于最小值、但不能短。最短关断时间在最长导通时间超时后触发。实际导通时间可能短于最大值、但计时器必须在最小关断计时器开始前完全超时。这样、最小开关周期不能超过2 x 8.3us = 16.6us、即大约60kHz。

我不知道为什么最大导通时间计时器设计为始终完全超时，但我认为是为了确保 FSW 不超过~60kHz，以限制封装中的开关损耗(并因此限制温度上升)，特别是在高压线路中。但对于低成本、宽范围、离线、¾ μ W 电源转换器、这种简单性是无懈可击的。

此致、
Ulrich

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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我刚刚重新计算了14和15的公式、L1电感似乎应该大约为500uH 而不是1mH。是否可以让您对此进行仔细检查？还要告诉我、您是否认为开关频率会因电感较小而上升？

0 admin 8 年多前

TI__Guru**** 2317430 points

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您好、Jay、

使用 UCC28881设计计算器工具 www.ti.com/.../sluc626 并借助您的输入和输出参数、它告诉我最小 L1电感可能低至550uH。该值可在高达~28kHz (器件的 I_LIMIT 最小)至~9.5kHz (器件的 I_LIMIT 最大)的满负载开关频率范围内运行。一个典型部件在满负载时将运行在16kHz 左右。这些频率极值明显高于使用1mH 电感器的情况、尽管它们离12kHz "噪声"区域不远。

但是、您的负载电流足够低、可在所有条件下实现 DCM 运行、因此 IPK-pk 在任何负载下都是相同的；只有频率会发生变化。因此、在某些负载下、电感器以12kHz 的频率运行、从而激发其振动以产生可闻噪声。电感值较低的电感器可能使用较粗的导线、这可能更好地抵抗振动、但您必须对其进行测试。另一方面、使用较高的值(例如2mH)可能会将开关频率向下驱动、使其始终低于该电感器的谐振点。这可能也值得探索。

此致、
Ulrich

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