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[参考译文] TPS92310:输出端的纹波输出..

Guru**** 1133420 points
Other Parts Discussed in Thread: TPS92310, LM3424
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/649430/tps92310-ripple-output-at-the-output

器件型号:TPS92310
主题中讨论的其他器件: LM3424

您好!

请查找所附的隔离式7W CC 电路。 输出电压出现问题、输出的纹波电压为3伏。 已尝试将 Cout (增加到470Uf + 220Uf)但仍看到纹波(50Hz、3Vpp)。  

Rgds

Chandrae2e.ti.com/.../ACTODC_5F00_CONV.pdf

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    您好 Chandra、

    这是一个功率因数校正电路、因此我假设您看到的是100Hz 或120Hz 纹波、具体取决于您的源频率(而不是50Hz)? 如果您看到50Hz、则其他情况不正确。 如果这是恒定电流应用、您应该查看 LED 电流。 除非 Cout 非常大、否则将存在电压纹波。 将220uF 添加到470uF 应该会有所不同(足够大)、但不会太大、因为它只增加了46%)。 为零纹波 Cout 必须是无限的。

    来自功率因数校正控制器的电流尝试将输入电流调节为看起来像输入电压、从而导致50/60Hz 源的输出出现100/120Hz 纹波。

    您是否具有所用 LED 的规格、特别是 VF 与电流曲线(这给出了 LED 堆栈的动态阻抗)? 如原理图所示、输出电压是否约为24V、这意味着 LED 灯串中的电流约为300mA?

    这是假设电路工作正常。 如果电路工作不正确、则存在其他问题。

    i=C*dv/dt 表明470uF 时可以产生如此大的纹波。 但我重申一下、您应该更加关注电流纹波。 您需要能够测量 LED 堆栈中的电流、以查看其是否按应有的方式运行。

    此致、
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    您好!

    使用的 LED 为"MLCAWT-A1-0000-000XE5"、我们总共连接了21个 LED、分别采用7个串联和3个灯串组合。

    由于输出端的纹波电压(apx 5Vpp)、我们看到 LED 闪烁。 此外、从第17页的数据表中、不确定纹波的30%是多少、如果是30%、则不确定闪烁的情况如何。

    Rgds

    Chandra

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    您好 Chandra、

    该 LED 的数据表显示它是一个双芯片 LED、您是串联还是并联连接它们?  您在设计中将两个裸片用作一个 LED 还是将每个裸片用作 LED?  您的 LED 输出电流是多少?  要计算动态阻抗、我需要知道如何为输出和输出电流配置 LED、以及您是否将两个 LED 裸片用作一个或单独的 LED 裸片。  或者更简单的问题是、您使用的是11个 MLCAWT LED 还是21个 LED?

    例如、我计算了在接近最大规格的条件下运行的 LED:

    如果在7个串联中将 LED 的一个裸片用作单个 LED、则3个并联配置的 LED 规格最大输出电流为525mA、动态电阻约为9.3欧姆。  这将使用11个 MLCAWT LED 封装、其中一个 LED 芯片未被使用(11个 LED X 2芯片= 22芯片减去一个以达到21芯片)

    如果两个 LED 裸片都用作您7个串联的单个 LED、则3个并联配置 LED 规格的最大输出电流将为1050mA、动态电阻将约为4.7欧姆。  这将使用21种 MLCAWT LED 封装。

    该公式用于将 LED 电流纹波设置为平均输出电流的30%(计算得出的直流输出电平)。  可以根据您的设计更改此数字、如果您降低纹波百分比、输出电容器将变得更大。  您对 LED 纹波百分比有何期望?

    如果您可以使用示波器测量 LED 电流、那将非常有用。  了解 TPS92310的运行是否正确也很有帮助。

    此致、

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    您好!

    很抱歉、由于产生了混淆、我有7个串联的 LED、如下所示。  

    Rgds

    Chandra

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    您好 Chandra、

    您的输出电流是多少? 没有它、我就无法计算动态电阻。 此外、是否有两个与 LED 串联的50欧姆电阻器? (50R 表示50欧姆)。 这也是用于计算输出电容值的电阻的一部分。

    此致、
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    尊敬的 Irwin:

    是50R 意味着50欧姆电阻器。 它们是限流电阻器。 我们的目标是具有200mA 的电流。

    Rgds

    Chandra

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    您好 Chandra、

    每个电流为200mA 的50欧姆电阻器上都有10伏的压降。  两个50欧姆电阻器将具有总共20伏的压降、它们还需要具有至少2.0瓦的功率耗散。

    由七个双芯片 LED 组成的 LED 灯串将使 LED 两端的总电压为24.5伏。  加上电阻器的20伏电压、总串电压将为44.5伏。

    不包括电阻器的串动态阻抗将约为18.2欧姆、而电阻器的动态阻抗将为118.2欧姆。  470uF 电容器上的电流纹波应该很小、因此如果您看到闪烁、则必须执行其他操作。  我假设输出电容器连接在所有 LED 和两个电阻器上?  

    此外、如果通过七个 LED 和两个电阻器运行200mA、则仅灯串(不包括电源)的效率将为55%、两个50欧姆电阻器中的功率将损失45%。

    也许电阻器上增加的压降会导致 OVP 保护生效(44.5伏)?

    TPS92310应该能够在没有50欧姆电阻器的情况下调节 LED 灯串中的电流。

    使用 Cout 公式、如果没有50欧姆电阻器、30%纹波的输出电容器将为413 uF、其中两个50欧姆电阻器为64 uF。

    此致、

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    您好、Irvin、

    上周、我无法花时间解决这个问题。

    我们检查了电流探头电流是否在切换。 我有更多提示、当我们在输出二极管上进行探测时、我们会看到变压器输出开关打开和关闭可能是由于它看到过压或 VZCD、

    下面是波形、

    最重要的是、我们没有任何缓冲电路、它是否发挥任何作用。 在 TI EVM 中、建议将其作为可选(C2和 R3)、我们不确定原因  

    除上述电路板外、还使用7个串联的 LED 进行了测试

    Rgds

    Chandra

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    您好 Chandra、

    是的、操作不正确。 您能看一下 VCC 进入 IC 还是 C125的电压吗? 您还可以查看 ZCD 引脚、当输出为27V 时、它将接近 OVP 阈值。 如果您有七个三伏 LED、我也不明白为什么输出会达到26.8V、除非电流太高。 我最近发现您的电阻器不是50欧姆、而是1欧姆、这是吗? 如果50欧姆电阻器仍然存在、这将是一个问题、则应将其短接或降低到不会导致较大压降的低电平值。

    缓冲器/钳位用于在 MOSFET 关断时钳制变压器的泄漏能量。 您的设计功耗相当低、因此它可能不使用它、具体取决于变压器的制造方式。 您可以查看漏极波形以查看它将达到多高。 如果它足够高、MOSFET 将雪崩、或者整流器二极管之一(次级侧或初级偏置绕组)将雪崩。 可能存在足够的寄生电容、以至于它不会这样做。 此外、缓冲器/钳位电路可以降低 EMI。

    您是否使用了比率为7.615:1的变压器750341087?

    此致、
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    您好、Irwin

    如果您有七个三伏 LED、除非电流太高。 我最近发现您的电阻器不是50欧姆、而是1欧姆、这是吗? 如果50欧姆电阻器仍然存在、这将是一个问题、则应将其短接或降低到不会导致较大压降的低电平值。  是的,它是短接的。

    您是否使用了比率为7.615:1的变压器750341087?  -->是的,我们使用的是相同的。

     

    下面是与输出电压和变压器输出一起的另一个波形、

    Rgds

    Chandra

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    您好、Irwin、

    在我们的设计计算中附加了 xls 后、还有一个观察结果是我们从 xls 中得到的、

    ZCD 引脚电阻器 R10 (在我们的案例 R65中) 643k kΩ Ω(在 EVM 和案例66.5K 中)

    ZCD 引脚电阻器 R12 (在我们的案例 R58中) 13k kΩ Ω(在 EVM 和我们的案例11K 中)

    e2e.ti.com/.../TP9S92310_5F00_Calculation_5F00_tools_5F005F00_REV1-3a.zip

    Rgds

    Chandra

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    您好、Irwin、

    在其中一个电路板中,我们将 R65的值更改为499, 将 R58的值更改为30K,并添加了 RCD 缓冲器(R=SMF3W150KJ,C=1812B102K202CT,D=1N0007),现在我们可以看到恒定电压和 OVP 的断续模式,同时我们还可以看到7个串联 LED 的预期电流输出。

    但现在大问题开始了、我们看到 U15 (TPS92310DGS)、 R55 (3欧姆电阻器)、 Q1 (STD3NK80ZT4)在某些电路板中损坏、即使某些工作电路板也是如此。 我们确信返工效果良好。

    PS:当我们移除 R50 (限流器)并在该位置添加了0.5安培保险丝时、即使没有缓冲电路、我们也会观察到这种行为(U15、R55、Q1也会损坏)。 我们移除了 R50并尝试使用保险丝、因为该电阻器经常损坏。

    Rgds

    Chandra

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    您好、Chandra、

    ZCD 电阻器将无法与您拥有的新值配合使用、499欧姆和30千欧将 ZCD 设置为0.36V、使用22伏输出。 您使用的变压器具有相同的次级和初级偏置匝数比、因此初级偏置将接近输出电压。 此外、您的电阻器值与 LED 串联、我看到50欧姆、有人说它们已更改为1欧姆? 如果它们仍为50欧姆、则初级偏置电压将变得过高、可能会损坏 LM3424 (我希望 R57在该电压之前打开)。 您能否测量输出电压?

    您为缓冲器选择的二极管的响应速度需要比1N4007快得多。 1N4007是50或60Hz 的整流二极管。 缓冲器钳位频率高于50 KHz。 选择1000V 二极管是很好的、但其恢复速度太慢。

    此外、30千欧姆电阻将看到 Vout 乘以变压器"n"、即7.615。 如果 Vout 加 VFD = 22V、30K 电阻上的 V反射 电压将为167V、大约为1瓦(这取决于 Vout 的实际值)。 您可以将缓冲器 R 替换为200-350V 瞬态抑制器、并将二极管替换为1000V 超快速恢复(这也取决于实际的输出电压)。

    此致、
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    您好、Irwin、

    抱歉、它是499K 欧姆拼写错误。

    您的电阻器值与 LED 串联、我看到50欧姆、有人说它们已更改为1欧姆? -->我已经提到50欧姆替换为短路。

    此外、我们预计输出电压为23V 至24V、因为7*3.2V (LED VF)= 22.4V

    Rgds
    Chandra

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    您好、Chandra、

    499千欧和30千欧也太接近出现问题。 ZCD 布防阈值为1.24V (1.3V 时的最大规格)、在22.4V 时、分压器的电压将为1.27V。 器件容差或热性能可能会出现问题、因为 LED 堆叠电压会随温度下降。

    22.4V * 30K/30K+499K)= 1.27V、这是因为初级偏置和次级绕组的匝数比相同。

    此致、
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    您好、Irwin、

    我们似乎已经解决了我们遇到的问题。  

    1.计算 Vzcd 的两个电阻值错误,正确值介于63K~73K 和11K 之间。 我们的电路的工作表。

    e2e.ti.com/.../TP9S92310_5F00_Calculation_5F00_tools_5F005F00_REV1-3a_5F00_chandra.zip

    缺少缓冲电路也与初级侧的这种高电流和电压尖峰相关。 这在 EVM 中称为可选。

    3、MOSFET 漏掉引线、因为所选 FET 与 EVM 中的 SOA 相比不是很好。 MOSFET SOA 和米勒区域、我们需要使用我们的电路和布局进行验证。 我们还发现、我们使用的 MOSFET 与 EVM 中使用的 MOSFET 不同、输出电容几乎是 MOSFET 中的10倍、下面是 SOA、因为我们的 MOSFET 不确定 SOA 区域的 ID、因为我们处于75Khz 开关频率。

    4.需要改进布局以增加某些区域中的布线厚度。

    Rgds  

    Chandra