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[参考译文] UCC28710:IC 出现故障、无法正常工作

Guru**** 2482225 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28710

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/693880/ucc28710-the-ic-is-giving-a-fault-and-does-not-work

器件型号:UCC28710

您好!

我们是两名学生   、他们正在尝试使用 www.ti.com/.../sluc590中提供的公式在 www.ti.com/.../ucc28710.pdf 中提供的 IC 数据表公式来设计 UCC28710D。

在下图中、我们尝试了一种提供5V 和2A 输出的设计。 现在、我们跳过整流器并为电路提供直流输入。 我们尝试在高达85V 的电压下运行 IC、该电压应在设计的工作范围内。 IC 的 VDD 引脚通过8V 至21V 的振荡提供故障。 到 MOSFET 栅极驱动器的输出提供三个脉冲、这应该表明 IC 工作。  

我们可以做些什么来使它发挥作用?

我们计算出初级绕组电感为463 μ H (71匝)、初级到次级匝数比为14、初级到辅助匝数比为4.6。 这使次级绕组电感为2.3uH (5匝)、辅助绕组电感为23.5uH (16匝)。 我们随后测量了这些值、它们非常接近。 我们使用的变压器是具有1mm 气隙的 ETD29/16/10 (3C90材料)。  

之后、我们尝试使用 IC 的数据表来复制第24页上的原理图、但它仍然为我们提供了故障。

提前感谢!

此致、

有需要的学生

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    Gintaras、您好!

    感谢您关注 UCC28710反激式控制器。 很抱歉我们的回复延迟了;我们昨天有一个国家假期,我们中很少有人在漫长的周末工作。

    振荡的 VDD 电压和3个栅极驱动脉冲表示 IC 正在尝试启动、但在某些情况下会阻止它继续运行。 根据您的调试说明、我认为输入电压过低、无法启动。
    R3的值(在 VS 引脚上)对器件进行编程、以允许在116V 的大容量电压下启动。 这基于 IC 设计条件、启动取决于在初级 MOSFET Q1导通时检测到 VS (通过 R3)输出大于225uA 的情况。 Q1导通时、整个 L2上的 Bulk 电压会产生影响、L4上的反射电压将是 PRI-Aux 匝数比的负值。 当该电压为负电压、足以通过 R3消耗超过225uA 的电流(VS 在内部钳位到 GND)时、IC 将启动。

    但是、您的数字表明 L4上的值为225uA x 116.33K = 26.17V。 根据匝数比71/16、这意味着当 J1输入端的电压为26.17V x 4.44 =~116V 时、将发生启动。 由于您仅应用85Vdc、启动条件尚未满足、因此 IC 会继续循环、等待 VS 电流增加。 尝试增大输入电压以使您的电路启动。

    快速查看您的帖子表明:
    A.匝数比(14、4.6)与匝数计算(71/5、71/16)不匹配。
    b.使用电感器以图形方式表示变压器的绕组是可以的、但极性标记缺失、因此无法判断绕组连接是否处于正确的极性。
    c.假设变压器极性正确且您希望具有正输出电压,则输出电容器 C5看起来是颠倒的(假设“+”位于平板上)。

    有关进一步的调试指南、请参阅以下应用手册:  
     


    此致、
    Ulrich

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    您好 Ulrich、

    感谢您的回复、很抱歉缺少信息。

    所有极性标记都朝上。 我们检查了、PCB 板上的电容器朝向正确的方向。

    回想一下、我们尝试为 IC 提供更多电压、从而持续提供振荡的 VDD 电压和3个栅极驱动脉冲。 我们将再次尝试测试它。 但是,我们在6月11日之前无法做到这一点。

    我们不确定您认为匝数比不匹配意味着什么以及该如何实现?

    我们在中执行它的过程是使用数据表方程中计算出的初级绕组电感和变压器磁芯的气隙磁阻[ N=sqrt (L * R)]、 其中71的值除以14 => 5、07 =>得到5次侧绕组、4.6 => 15、43 =>得到16次侧绕组。

    此致、
    Gintaras
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    Gintaras、您好!

    在了解到您已经向系统施加了更高的电压但仍未启动后、我再次仔细查看了原理图。 这次我注意到 VDD 电容器 C3显示为2nF。 该值太小、无法保持 VDD 足够长的时间、从而使系统启动。 C3由 HV 输入提供的内部电流源充电至21V。 在21V 电压下、HV 电源关闭、IC 开始在运行模式下运行、该模式在 VDD 下从 C3消耗大约2mA 的电流。 在2nF 的情况下、DVDD/dt = 1V/us、因此 VDD 将在大约13us 内降至~8V 的 UVLO 关断阈值。 这只能在关断和尝试重新启动之前获取几个 PWM 脉冲。

    使用 UCC28710数据表中的等式24计算 C3的正确值。 请注意:这个等式假定在启动期间没有负载。 如果输出端有负载、此负载将转移电流、使输出电容充电、将输出电压升高到足以向辅助绕组反射>8V 电压的高电平需要更长时间、以保持 IC 通电。 如果在启动时输出端有负载、请将公式24中的 IOCC 项减小负载电流。

    至于匝数比:我意味着您引用的匝数比不是最终的匝数比。
    例如、从71个初级匝开始、您的目标是 NPS = 14、NPA = 4.6。 使用这些比率、可以得到5.07匝和15.43匝的目标。 由于实际匝数必须是整数、因此您选择了5T 和16T。
    由此、实际匝数比变为 NPS = 71/5 = 14.2 (非14)和71/16 = 4.44 (非4.6)。

    它似乎只是一个小细节、但在确定启动和关断以及故障保护等的反射电压和预期触发阈值时、细节很重要

    祝您调试顺利。
    此致、
    Ulrich
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    您好 Ulrich、  

    我们将从我们的设计开始、以修复我们发现的错误等。 这次、我们希望更好地研究数据表中的参数。 此外、我们还从先前的设计中获得了一些无法理解的结果。  

    我们在 www.ti.com/.../ucc28710.pdf 上看到了一些有关方程式27的问题。 首先是 Excel 计算器第149行中的相同公式,位于 www.ti.com/.../toolssoftware 中。 Excel 文档在数据表中使用了 N_PS (一次侧绕组与二次侧绕组匝数比)、而不是 N_PA (一次侧绕组与辅助绕组匝数比)。 第二个是额外的50ns、如第11、21和27页所述-我们是否应该为栅极驱动和 MOSFET 关断延迟增加50ns?  

    我们还不确定等式13中使用的 D_MAGCC。 它只是我们定义为等于0.425的值吗?

    我们尝试断开 IC 并使用栅极驱动器研究电路、在该电路中、我们发现我们的波形在退磁时间内振荡很多。 我附加了输出、初级和次级电感器中的电流以及辅助电感器中的电压测量值。

     e2e.ti.com/.../5102.5VAuxiliaryVolt.pdf

    e2e.ti.com/.../5811.5VOutput.pdf

    e2e.ti.com/.../6254.5VPrimaryAndSecondaryScaled.pdf

    此致、  

    Gintaras