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[参考译文] UCC28950:CV 模式下的观察结果

Guru**** 2481465 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28950

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/691931/ucc28950-observation-in-cv-mode

器件型号:UCC28950

您好!

我的 UCC28950应用涉及 CC/CV 反馈(电池充电)当我尝试独立测试 CV 反馈时、我观察到以下情况:@ 无负载 IC 以突发模式运行、向变压器发送偶数个脉冲、电压@ COMP 引脚为稳态值850mV。 一旦我打开电子负载误差放大器并将其更改后、Comp 上的电压将增加至1.52V、这在数据表中的限制(0.8V 至2.8V)范围内。  

如下图所示、占空比快速变化、占空比为50%、这会增加 O/p 电压、因此 IC 再次进入突发模式、这会产生"嘶嘶"噪声并可能损坏 MOSFET。  

    

是导致问题的误差放大器、还是我必须与 IC 进行检查。  

我在使用外部误差放大器时将 EA-和 COMP 短接在一起。  

请参见下图

除了反馈环路中计算出的 R 和 C 值之外,我还尝试了多种其他值,但行为仍然明显相同。  

如果你能帮助我找出问题在这种情况下的位置、那将会很好。  

Rehards

Abhishek  

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    您好、Abhishek

    我建议您显著降低电压误差放大器的速度-以大约1kHz 的交叉频率为目标。 您看到的响应似乎非常快-您设计的带宽是多少?

    此外-我相信您已经这样做了-请确保电流误差放大器已断开连接。

    请告诉我您的使用方式。

    此致
    Colin

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    您好!

    由于开关频率为125KHz,环路交叉频率现在为 FS/10,即12.5kHz。  

    是的、电流误差信号放大器已断开连接。 我已移除二极管。  

    按照建议、我将检查1KHz 交叉频率并分享详细信息。  

    谢谢、此致

    Abhishek  

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    您好,

    根据建议、我检查了各种交叉频率组合。 电源保持在 CV 模式下、但问题在于占空比为何会达到满50%、甚至是@ EA+电压1.2V、这完全处于斜坡限制(0.8V 至2.8V)和 EA+引脚0.5V 至3.6V 范围内。 请参阅下图以供参考  

      

    图(a)

     

     图(b)

    EA+= 1.44V 时  

    图(c)

    绿色= 直接连接到 EA+引脚的误差放大器的 o/p。  IC 的 EA 和 COMP 引脚短接以形成单位增益放大器。

    仍然观察到占空比突然变化。  

    我是否需要在 EA-和 COMP 之间放置一个小电容器、以使 IC 响应速度变慢。 这种波形会产生大量的噪声、并且随着我继续增大、即使 O/p 电压保持稳定、也会增加噪声的负载振幅。  

    如果您有任何详细信息、请告诉我。   

    如果您观察图(b)、死区几乎消失了、当我仔细观察时、我只能观察到80nsec 死区、与其他情况一样、死区值为580nsec。 这也会导致所有4个 MOSFET 发热。  

    请检查以下2个波形

       图1.   

     

         图2.                                                                      

    通道3 - PWM 输出 D

    通道2 - PWM 输出 A (交叉 MOSFET 对)

    CH1 -主变压器初级

    当占空比突然变化时,我观察到输出 D 脉冲的频率变化,如上图所示。 在正常运行期间、频率正好为125KHz、但在突然变化期间、频率观察到为185KHz、如图2所示。

    这可能是什么原因。

    如果可能、您可以共享 MOSFET 关断的波形、因为我观察到 MOSFET 关断的波形非常不同、如下所示。

                 

      图 a  

    黄色- MOSFET VDS  蓝色- MOSFET VGS  

    图 A:VDS 开始在 VGS 高原下降,总导通时间为230nsec  

         

      图 b

                                 黄色 - MOSFET VDS 蓝色- MOSFET VG

                    图 b 当栅极电压变为负(即、e)时、相同的 MOSFET 星形关闭当下部 MOSFET 导通时、上部 MOSFET 开始关闭、这几乎会产生  

                    切换2之间的死区可忽略不计、这种情况对于另一个桥臂也是类似的。      

                                                                                         

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    您好 Abhishek

    您能给我发送您的原理图吗-我的电子邮件地址是 colingillmor@ti.com

    这里会发生非常奇怪的情况-如果环路带宽为1kHz、那么它不能像您看到的那样快速地改变占空比-噪声是常见的原因。 我不会将负载增加太多、进入"大声嘶嘶声"区域-让我们尝试让系统在相对较轻的负载下安静地运行、然后增加负载。

    栅极波形上出现"脉冲"的最可能原因是系统丢失了 ZVS、并出现米勒效应。 UCC28950 DS 在第64页上有一些栅极波形、我在这里添加了一些注释。

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    Hell Abhishek、

    从图 转换器上方的 C 是振荡的。 您已修改补偿网络以更改交叉频率。 您使用了哪些方程? 此外、补偿网络计算出的相位裕度和增益裕度是多少。  如果补偿网络正常工作、那么您可能没有正确的变压器匝数比、漏电感和占空比组合、控制器无法找到解决方案、因此控制器会搜索或更改占空比、尝试找到合适的占空比。 您可以通过将反馈电阻分压器修改为较低的电压来验证这一点。 输出电压是什么样的? 它是正确的直流值吗? 另一种可能性是噪声。 该误差放大器信号看起来非常嘈杂、可能会导致内部比较器在正常情况下跳闸。 也许电阻分压器反馈网络底部电阻器上的一个小电容器会有所帮助。此外、检查基准电压并确保其干净、并且两端具有足够大的电容器。  另一个问题可能是电子负载、虽然我从未遇到过电压模式控制器问题、但有时电子负载与电源控制器交互。 尝试为负载使用电阻器。

    希望这对您有所帮助、

    -Chuck Sampson

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    您好,Colin,

    我已经向您发送了包含我的评论的原理图。 请仔细查看。 同样、请参阅下面的波形。 栅极电压(测量值为@次侧脉冲变压器)与 MOSFET QA 的 VDS 间的关系。  

    这也是一个奇怪的波形。  

    由于我在外部连接了脉冲变压器,所以在栅极波形上观察到了噪声,虽然我将导线长度保持在非常短的水平,但由于这是 高频信号和非常高的 dV/dT,导线的小电感可能会增加噪声,但看起来还不错。 即使认为观察到的尖峰是在死区期间、但如果确实需要消除、我认为它不会打开 MOSFET (错误触发)。 选择新布局将是解决方案之一、但在此之前、我想证明其功能、因此我现在不打算采用新布局。   

    此致

    Abhishek  

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    高卡盘、

    感谢您的建议。

    我使用了 UCC28950设计表中提到的相同公式来找出补偿组件值。

    我还更改了反馈组件并提供了+12V 参考。 它保持 CV 模式、但具有类似的效果(也在该模式下观察到嘶声噪声和不均匀的脉冲)。

    关于噪声:误差放大器信号看起来很嘈杂,因为测量是用具有长引线的探针完成的,当我用桶形尖端方法测量时,没有观察到噪声,因此我不认为噪声是问题。 图2 (CH4信号 EA+)

    我还尝试将10nF 和100nF 电容(0805 X7R)与底部电阻器并联、但没有显著变化。

    反馈和基准都非常稳定。

    请参见下图。

      

                 图1.                                                                        图2.

    我在主变压器 NP=43、NS=3 (43:3:3)的匝数比为14时提供了空气间隙、因此占空比 为~75%时、我应该得到所需的18V 电压。

    我将尝试使用匝数比较低的新变压器、因此我的最大占空比将从75%降低到50%。 我对这一解决方案不太确定,但我将尝试一下。  

    我对变压器有2个问题:

    1_为什么 您说磁化电感或漏电感会影响性能、我认为磁化电感越小、我可能无法获得精确的 PCM 控制、因为在主电流中 将存在大量磁化电流、但这会导致 这样的振荡行为。

    2_如果我为磁芯间隙,它将减小磁化电流,但通过这样做,我将增加漏电感(不大,但几乎没有变化)如果我能够消除所需的额外垫片电感,它将减少一些布板空间。 我可以进一步优化布局、并且 mu 成本也会降低一点点。 将磁芯捕捉到这样的振荡行为?  

    如果您对此有任何想法、请告诉我。

    其次,我在这里没有任何电阻负载,所以我只能在电子负载上运行...  尽管我还会继续寻找电阻负载。  

    此致

    Abhishek  

      

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    您好 Abhishek

    我已单独回复您的电子邮件-

    1/减小磁化电感将为您提供更大的磁化电流-这有两个后果-它将增加可用于驱动 ZVS 转换 的能量、如所附文件中所述(如果文件不打开、请告诉我) /cfs-file/__key/communityserver-discussions-components-files/196/4744.ZVS.docx

    磁化电流的斜率增加到斜率补偿斜坡、因此减小磁化电感将增加磁化电流对斜率补偿斜坡的贡献。 UCC28950数据表演示了该计算方法-

    过多的斜率补偿使系统的行为类似于电压模式控制的 PSU。

    2我不认为捆绑磁芯会导致你看到的不稳定。 我认为它也不会显著增加漏电感。

    此致

    Colin