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] UCC28070:当直流电源跳转或直流输出短路时、MOSFET 断开

Guru**** 2406470 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28070, UCC28070A

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/654650/ucc28070-mosfet-broken-when-dc-power-jump-or-dc-output-short-circuit

器件型号:UCC28070

您好!

我完成了一个由 UCC28070控制的8kW PFC 设计、除了以下情况外、一切都很好;

1当直流输出功率从0升至8kW 时、MOSFET 会损坏。

2当直流输出短路时、MOSFET 会损坏。

猜测:由于直流电压下降很多、因此电流环路基准会增加额外的电流量以获得快速响应。 但是、峰值电流限制应该起作用、还是因为具有高电流的90%占空比会使电流互感器饱和?

真的需要帮助。  

  • 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。

    你(们)好

    您是否有原理图、物料清单或任何可发布的测试波形?

    如果使用此部件的计算器工具、您将能够控制输送到负载的功率并保护 MOSFET

    此致

    John

  • 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。

    感谢您的帮助、我可以通过 TI 的 Excel 表格计算出、Vdc 为600V、输入为200Vac。 功率限制为8500W。

    由于发生了意外故障、因此没有故障波形、因此正常波形是完美的。  

    我正在努力降低 Dmax、降低电流峰值限制值、然后进行短路测试。

    是否有任何参考文档可以描述升压 PFC UCC28070何时在输出端缩短?

    再次感谢  

  • 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!

    如果正常工作波形是可接受的、则启动时会发生一些情况。

    我建议您查看电路的浪涌保护和软启动。
    8500W 功率很大、您将需要一些电路来缓慢地对输出电容器进行预充电。 在此期间、PFC 控制器的偏置电源处于 UVLO 状态、因此 UCC28070被禁用。
    您可以延长软启动时间并检查这是否有用。

    检查升压电感器是否具有预期峰值电流的额定电流。
    检查 RIMO 电阻器的值是否正确。
    检查电流互感器是否为高频类型,并可处理所需的伏秒。

    在低于8500W 的功率水平下进行测试、并查看启动波形的外观。
    查看 UCC28070上的偏置电源和栅极驱动波形。
    获取一些波形以检查开关波形中是否存在异常非常重要。

    600V 是高输出电压。
    您是否正在使用 IGBT?
    如果是、请注意 UCC28070的下限频率为30kHz。
    对于具有 IGBT 的8500W 电源、这可能稍微位于高侧
    您可能希望考虑使用 UCC28070A、它的下限为10kHz

    此致

    John

  • 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!
    我之前的答复是基于这样一个假设:当您以8500W 负载加电时会发生故障。
    但我现在不确定您执行了什么测试。
    您的第二个回复似乎是您对 PFC 输出短路?
    这是正确的吗?

    此致
    John
  • 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 John:

    我可能无法清楚地描述、系统遵循:

    200VAC 单相--> PFC (590V/8500W)--> VFD (变频驱动器)-->电机。

    我们绝不会在有负载的情况下启动 PFC、因为当 PFV 已经进入空载稳定级时、VFD 才会运行直流电源。

    我使用四个 MOSFET (导通:FCH060N80-155)、50kHz 开关频率、电流互感器从 TRIAD CST206-2A、80ARMS/200s 变为200kHz、 升压电感器为400uH 至110uH、峰值电流为50A、计算和测试的电流峰值为42A (每个交错分支)。

    我们通过负载组在额定功率输出下对其进行测试、直到热稳定、良好。

    当 PFC 以空载运行、然后以8kW 设置打开负载组、然后 MOSFET 发生故障时、就会发生故障。

    另一天、VFD 损坏(由其他原因造成)、使 PFC 输出直流总线短路、然后 MOSFET 发生故障、这两个因素应该是类似的。

    这意味着、当直流输出大幅下降(例如低于2.8V)时、电流基准又增加了100uA、然后将占空比推至限值(现在为90%)、然后 MOSFET 过载?

    我正在这样做:

    1尝试将 Dmax 减小到80%、但电流波形具有6kW 输出功率的干扰、PF 仍然正常(>0.98)、然后恢复到90%。

    2将输出电压降低到540v、希望可以稍微减轻 MOSFET 的应力。

    3根据测试结果将电流限制设置为尽可能低。

    对此有任何意见或建议、或者我应该在哪里查看? 同样、当直流输出短路时、音频 PFC 设计 UCC28070会发生什么情况?

    谢谢

    Shusun

  • 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。

    我执行了以下操作:

    峰值电流限制为2.17V (12K/6.8K 至6V 基准)、电流采样电阻为11.4Ohm、意味着将电流限制为38A (200变压器匝数比)、这是直流输出为7700W (即将推出的项目的最大功率)时测试的最大电流。

    对于50kHz 开关、Dmax 仍为90%、最大脉冲持续时间为18uS、因此最大 ET (V*us)为39VuS、电流互感器具有超过1000VuS 的能力、ET 的这种计算是否正确?

    那么、这意味着、发生了什么情况、MOSFET 峰值电流将限制为38A (对于两个58A 并联 MOSFET)、即使峰值电流和 Dmax 同时出现、电流互感器仍处于其线性区域内、也不会饱和?

    如果 PFC 的直流输出短路、则 MOSFET 的峰值电流限制为38A、这比正常运行电流略高一点、直到过流使交流快速作用保险丝跳闸、然后 MOSFET 应该能够承受、这种情况吗?

    谢谢

  • 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、Shusun、

    UCC28070具有 PFC 使能功能、可在 VSENSE 引脚降至0.6V 以下时关闭栅极驱动

    因此、在该测试期间、您应该检查 VSENSE 是否小于0.6V。 您可能在该引脚上具有过多的滤波电容。
    这是将在此测试中关闭 PFC 的唯一保护功能。  它通常用作开环保护功能、我不确定 VSENSE 从稳态调节值(3V)下降到禁用值(0.6V)的速度

    对于升压 PFC、短路保护并不是正常要求、因为电源通过电感器到负载之间有一条直接路径。
    这确实使电流无法控制,您实际上依赖于快速作用的保险丝来提供保护。

    您可能需要设计一个分立式电路来快速检测输出上的过流(而不是短路)、并使用该电路将 VSENSE 拉至0.6V 以下。
    这将导致 UCC28070的软启动并保护 PFC。

    此致

    John

  • 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 John:

    已了解、输入交流电压的 OVP/UVP 将 SS 引脚拉至零、如果我需要添加输出 OCP、我可以将此保护功能与 SS 引脚并联、而不是将 Vsense 拉至低于0.6V、这是否起作用?

    谢谢

    Shusun

  • 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 、shusun、

     您是否进行了仿真? 如何考虑来自 ti 的 UCC28070模型中的差分引脚、包括 IRIPX、F_kHz? 现在,这让我感到困惑。期待您的回复。谢谢!

  • 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、Shusun、

    是、将 SS 拉低也会起作用。 您可以将这些多个故障用于拉低 SS。

    此致

    John