[参考译文] UCC28740：启动时 VDD 电压低于21V、DRV 引脚中无输出脉冲

Duodo、您好！

感谢您重新发布这些数据。 他们帮助解释了很多，但有一个非常有趣的症状，我无法肯定地解释。

首先、UCC28740在输入电压大于280V 之前不启动的原因是有一个与 HV 输入串联的180V TVS (ZD4)。 当启动电流流经 TVS 时、该 TVS 将下降至接近180V、因此输入电压必须足够高、才能获得足够的电流来为 VDD 电容充电至21V 启动阈值。

UCC28740控制器内部有一个限流 JFET、可通过 HV 输入为 VDD 充电。 控制器预启动偏置电流通常约为18uA。 进入 HV 的电流必须大于此值、才能为 VDD 上的47uF 电容 E16充电。

在波形中、我们看到当 Vin =~260Vdc 时、VDD 无法达到21V 以启动。 VDD 上的缓慢下降斜率表示~2.5V/7s、而在47uF 条件下、放电电流=~17uA。 这证实了控制器的预启动偏置电流。 快速上升斜率看起来在0.4s 内为+3V、因此充电电流= 3/0.4 x 47uF =+353uA。 VDD 充电电压中似乎存在2.5~3V 的迟滞、这是我无法解决的问题。 根据设计人员的说法、该迟滞不存在于 IC 中。

查看 VDD 网络上的连接、可以看到 IC 本身、VDD 电容、VDD 二极管 D26和光耦合器集电极引脚。 我找不到任何其他连接。 我不认为电容、二极管或集电极泄漏是为了应对 VDD 反向充电。 当 VDD 在启动前低于21V 时、UCC28740本身仅消耗~18uA (在本例中为17uA)、因此剩下的唯一可疑组件是 TVS ZD4。

当 Vin = 260Vdc 时、180V 压降会使 HV 输入端的电压~80V。 泄放电阻器 R93-R96将传导80V/1.2M = 67uA。 当 VDD =~15V 时、HV 上启动 JFET 上的电压为80-15V、VDD 上升斜率表示353uA 正通过 JFET 进入 VDD 电容。 IC 的电流仍然为17uA。 在上升斜率期间、总 TVS 电流为353uA+17uA +67uA = 437uA。 VDD 上升约3V 后、该电流突然停止。

ZD4中的功率损耗约为180V x 420uA = 79mW。 JFET 中的功率损耗约为65V x 370uA = 24mW。 这两种损耗似乎都不会对结温造成很大的变化。 因此、要么 IC 设计人员不知道 JFET 导通方案中存在未知迟滞、要么 TVS 中存在未知迟滞、无人知道。 这可能只涉及学术利益。 当输入电压再升高+20V 至~280Vdc 时、VDD 至21V 的充电完成、开关开始。

重要的是、当 HV 直接连接到直流总线时、TVS 电压会增加~180V 到启动所需的输入电压。 为了能够在较低的输入电压下启动、必须降低 TVS 额定值、或者必须修改 HV 电路以允许较低的输入电压、但当 Vin 接近 HV 引脚的700V 绝对最大额定值时仍能保护 HV。 修改 HV 电路可能涉及将 TVS 从 HV 接地(N)并提高其额定电压，以及将 R93-R96从 HV 连接到电阻较低的直流输入(P)。

可以进行一些实验来确定 TVS 是否会导致这种明显的迟滞。 如果您只需将 Vin 降低-5V 到255Vdc，那么我希望 VDD 也降低大约5V，并在10V 和13V 之间显示相同的“迟滞”模式。 如果您降低 Vin，但 VDD 在15V 至18V 之间保持振荡，那么我怀疑 IC 中可能存在“迟滞”。 如果您将 TVS 从180V 更改为160V，我预计现有模式将在 Vin=~240Vdc 时出现。 同样、200V TVS 应在 Vin =~380Vdc 时显示此 VDD 模式。 (这假设160V 和200V TVS 器件的行为与180V TVS 相同。)

我希望这能帮助您了解正在发生的情况以及可以采取哪些措施。

此致、
Ulrich

尊敬的 Duodo：

在我上次作出答复之前，这将是有用的资料，它是根据原理图中所示的内容和所提供的其他资料作出的。

如果控制器以这种方式直接连接到 HV 引脚(而不是通过某些中间元件)、则我必须得出结论、说明控制器损坏了。 通过将 UCC28740替换为新的、它可在输入电压= 200Vdc 的情况下工作。

假设"已移除"ZD4意味着它被短路替换、当 Vin 低至100Vdc 甚至更低时、我预计 VDD 将达到21V。 数据表测试100V 时的 HV 电流。 UCC28740 EVM 和其他设计的实际运行显示 VDD 在21V 至7.8V 之间循环、输入电压低至30V 左右。 电路板无法正常运行、因为输入电压过低会产生所需的 Ivsl (run)电平、但 VDD 会照常循环尝试启动。

我建议考虑之前对电路做了哪些可能会损坏控制器的事情。 可能是一些探测错误或不正确的测试方法。 确定这是一次性发生还是多个故障可能是由于系统应用程序问题造成的。

此致、
Ulrich