[参考译文] UCC28780：设计文档

Gerrit、您好！

感谢您关注 UCC28780 ACF 控制器。 很抱歉，当前数据表在某些地方不清楚，我们将努力加以改进。 我同意这是一款非常复杂的器件、具有多种工作模式、可在线路和负载范围内保持高效率。

关于数据表中的第8.2.2.2.1节：ΔVclamp 是钳位电容器上可能出现的高于正常反射电压的过量电压。 通常情况下、VCLAMP≈Vs反射、但在某些情况下、可以暂时将电容电压驱动为更高。 ΔVclamp 还不知道匝数比或反射电压是多少、我们必须通过有教育意义的猜测将允许值分配给 Δ I。 我建议将 ΔVclamp 设置为20~30V 作为首次估算值。 这可以通过在导通值= VCLAMP +ΔVclamp Ω 的 Cclamp 上添加 TVS 来实现。

同样、ΔVspike 根据以往的反激式设计的经验估算、在这些设计中、输出整流器上的漏电感尖峰通常受到 R-C 缓冲器的限制。 我建议将 ΔVspike = 20~30V 作为初始估算值。

关于克雷斯，我同意这句话不清楚。 其用意是指“使用 Kres = 5~6%作为初步估计”。 或者、在等式23中、Kres = 0.05至0.06。 由于数据表是编写的、我们发现在低频设计(150-300kHz)中、开关周期的谐振部分(Kres)大约为5%、但在高频设计(400-800kHz)中更像是10~12%。

fsw (min)是设计人员希望在最大输出功率和最小 Bulk 电压下运行的最低开关频率。 选择该值也是在尺寸和效率之间进行权衡的经验。 硅 MOSFET 功率级的工作频率低于 GaN MOSFET 功率级。

由于变量比独立方程更多、因此可能需要通过计算进行一些迭代以获得最佳值。

关于 Mathcad 问题：
1.对于 NPS (min)> NPS (max)的情况、我同意测试应标记此条件。 在这种情况下、需要调整一个或多个组成变量、使最小值<最大值 例如、如果您的最大 Bulk 电压非常高、则需要提高输出整流器电压额定值或初级 MOSFET 额定值(或两者)、以使不等式正常工作。
当最小值>最大值时、我建议不要尝试从这些数字中选择匝数比
确实只有当 VBULK < VRfl 时、kZmax 的计算才有效。 当 VBULK > Vrfl 时、错误。 在将来的 Mathcad 升级中澄清这一点是个好主意。
3.要确定钳位电容器的额定值，需要首先根据输出电压和选定的 NPS 匝数比计算反射电压。 Cclamp 的额定电压应该足够用于最高反射电压加上允许的 ΔVclamp Ω 加上一些裕度、以提供可靠运行。 例如、如果 Vrfl = 120V 且 ΔVclamp μ A 保持在30V、则200V 额定值仍具有与其额定值对应的50V 裕度。 尽管钳位电容器位于高压大容量电压轨上、但其工作电压通常不是很高。

我希望这能帮助您了解需要做出的设计决策和计算、以便得出合理的起点。 即使在经过“纸张设计”迭代后，有时在评估原型性能时也需要进一步的改进，因为在构建原型之前存在未知的寄生参数，例如漏电感和输出电容变异性。

此致、
Ulrich

感谢您的完整回复 Ulrich 以及您的有用 Mathcad 工作表。  这确实帮助我开始了初始设计。  这对我们这些不是 IC 专家的人来说是一个巨大的帮助，但这可能是一把双刃剑。  这意味着、一旦某件事情不起作用、您需要进行大量挖掘以弄清发生了什么情况。

我熟悉有关开关频率的折衷、但我不清楚、eqn (23)实际上是您指定所需最小 Fsw 的位置。  我认为这是从其他地方派生出来的。  您的配套工作表(来自 Pei-Hsin Liu)提供了一些 FSW 变化的良好图形、但我在数据表中没有看到有关 FSW 范围的任何讨论。

还感谢您对钳位电容器额定电压的澄清。  我将把它放在工作表的副本中。

我也在 NPS 计算中发现了错误。  由于最小值和最大值反相、我需要增加 SR MOSFET 的 vdrm_rating 数字。  一旦您了解了发生的事情、就会变得非常简单！

我发现、当示例设计中的实际数字也显示出来时、提供通用公式(如 UCC28780)的数据表会得到极大的增强。  这将对公式变量进行额外的检查、使您可以确保单位正确、并帮助您在公式变量不清时弄清其含义。  TI 在记录这种复杂的 IC 方面做了令人印象深刻的工作、但我认为这样的工作可能会让 TI 受益。