[参考译文] UCC28711：不支持 TIDU873A 参考设计、无法启动(仅单脉冲)

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https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/671867/ucc28711-doesn-t-start-up-single-pulse-only-with-tidu873a-reference-design

器件型号：UCC28711

您好！

我尝试用 UCC28711解决问题三天、但现在没有成功、并决定将问题发布在这里。我阅读了在此论坛中找到的所有文章以及 TI 提供的与 UCC2871X 系列、相关器件和 TIDU873A "用于确定绝缘电阻的泄漏电流测量参考设计"相关的 PDF、但它没有解决我的问题。

我基于 TIDU873A 设计了自己的 PCB、请参阅下面的原理图。但是、UCC28711无法正常启动-相反、它仅在 DRV 引脚上提供一个脉冲、然后大概进入故障模式。与数据表建议的(8.4.4启动操作)和参考设计(6.7.2.6上电和 HV 启动)不同、我的芯片不提供三个启动脉冲、然后决定进入故障模式。

示波器屏幕截图：

a) VDD 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、DRV 引脚连接到 GND_ISO (红色)、100ms/div、之后：1us/div 放大/重新触发

b.) VDD 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、VP500_ISOWAE (输出引脚)连接到 GND_ISOWAE (红色)、两个最初隔离的接地通过示波器连接-此处为500伏、但为22.0至28.8V

c.) VDD 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、VFB (辅助绕组)连接到 GND_ISO (红色)

d.) DRV 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、VFB (辅助绕组)连接到 GND_ISO (红色)

e.) DRV 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、电压直接通过电流分流器 R15 (将1.5欧姆替换为0.75欧姆)(示波器 GND 连接到 GND_ISO、使用小信号接地回路进行探针)(红色)

f.) DRV 引脚连接到 GND_ISO (蓝色)、输入电容电压(VBAT_OUTERY_FUSTER_DIOLED 连接到 GND_ISO) (红色)、放大的红色 Y 轴、电压介于197.2和202.1 V 之间

讨论

在发送另一个脉冲并进入 UVLO 之前、UCC28711似乎检测到某种故障。但是、我看不到这样做的原因：

故障保护。

输出过压故障
输入欠压故障
内部过热故障
一次侧过流故障
CS 引脚故障
VS 引脚故障

更改为1.使用电阻分压器和辅助绕组的波形、可以计算出 VS 引脚电压介于-14.9V 和+0.88V 之间
更改为2.：我不理解、实际上我也没有意识到 TIDU873A 是在辅助绕组电压低于 UVLO 导通电压的情况下实现的。但是、HV 引脚似乎正在为输入电容器正确充电。我尝试添加一个220uF 电容器、这会显著增加通过 HV 引脚的电容器充电周期、并通过 UCC 放电、但它也没有启动(1个脉冲)。我还添加了二极管 D9 (TIDU873A 中的图24)、并断开 C4和 C5之间的原始 PCB 连接。充电/放电周期小得多(因为 VDD 引脚的有效容量为1uF、而不是11uF)、因此输出电压大约为50V、但仍然未调节到所需的500V 电压(仍然只有1个脉冲)。
更改为3.:正常的实验室条件，温度为20-22°C，因此不太可能。我不想触摸芯片、当时没有热像仪、但我想如果过热、芯片会进入更长的空闲时间。
更改为4。和5.：我尝试了不同的电阻器(0.75R、1.5R、2.7R)但没有成功，导致分流器和 CS 引脚上的电压为0.2、0.5和1.0V。对于所有电阻器、仍然只有一个脉冲。至少在0.2和0.5V 电压下、它应该可以正常工作。
更改为6.:我尝试更改 UCC 并且有两个组装版本的 PCB，所以我猜不是一个坏的焊点或类似的情况。

我尝试过但未成功的事情：

已更换 UCC28711
将 R1、R2、R3、R5、R9 (连接到 HV 引脚)降低至47k Ω 之和
删除了 D2 (原理图中的名称)齐纳二极管
将与 D2并联的1K 电阻器 R17替换为100kOhm
移除了 R6、因此不会使用 LED /消耗电流
已检查 EN 信号、该信号持续为5V
已检查高压输入、即使在 MOSFET 栅极脉冲期间、该输入也相当平坦
已检查 DRV 信号、似乎正常
更改了 R10 (具有1 R 和100 R 的栅极电阻器)
已仔细检查 UCC 和变压器750342792 (Wuerth)的引脚布局

我想接地不是100%正常、因为 CS 引脚上似乎有很大的摆幅。但是、它不能这么糟糕、因为我有一个接地窗格、并将220nF 输入电容器+/-、变压器和 MOSFET 之间的环路保持在较小的水平。

输出电流不会显著(我认为、因为输出电压在断电后缓慢下降、并保持在22V 至28V 之间或接近50V、具体取决于我在上面所做的更改。但是、如果这应该是一个问题、我可以在下周再次测量分流器)。

是否有人知道故障可能是什么、芯片到底是什么、为什么？或者我可以在设置中更改什么？
我非常感谢您的帮助、因为我再也没有其他想法了、我需要在接下来的几周内使用绝缘电阻监测器。

提前感谢您、致以诚挚的问候、
Matthias Luh

7 年多前

0 admin 7 年多前

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Matthias、
感谢您的关注、很抱歉您遇到了问题。我有一些意见/问题：
1) 1)您是否看过 PSR 控制器的调试指南？： www.ti.com/.../slua783.pdf
2) 2)您是否尝试更换 UCC28711 IC？
3) 3)您是否使用 TI 设计计算器在线选择组件？ (UCC28711工具文件夹中的 Microsoft Excel 文件)。
4) 4) D6的用途是什么？您可以删除它吗？

此致、
John

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 2455360 points

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尊敬的 Matthias：

感谢您在设计中选择 TI 的产品。您对自己的情况确实会给出很好的解释。
您能否告诉我使用500k 欧姆连接整流大容量电压和 HV 引脚的原因？
我检查 EVM、它直接将该引脚连接到大容量电压。

您还能告诉我 NTC 引脚的高拉电压吗？
我想知道该引脚是否会受到噪声的影响。

我会不断地思考您的问题是否存在任何可能性。

此致
Kevin

0 admin 7 年多前

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您好、John、

感谢您的回复。

1) 1)是的、我忘了提及这一点。我似乎有问题1 -电源转换器无法启动

我不认为它是"2.1原因1：VDD UVLO"、因为我只有一个脉冲。我也不能。但是、我尝试增大 VDD 容量并将 R_CS 降低至0.75欧姆。
我没有尝试过的东西(如果您认为值得尝试、我会尝试)：更改辅助绕组(在这个封装中很困难)、减小输出电容、减小与辅助二极管串联的电阻器、更改 E-load 配置(那是什么？)
它肯定不是"2.2原因2：. (仅适用于 UCC2891X)"
"2.3原因3：V_IN UVLO"-->不适用，请参阅我的第一篇文章中的示波器，但是，辅助绕组输出看起来不如指南中的图3所示
"2.4 BJT 选择不当"-我不使用双极结型晶体管？但是、我的 MOSFET 完全导通的速度会足够快。
"2.5 µs 4：导通 µs "-我的导通时间约为2 μ s、小于1/fsw (max)= 1/100kHz = 10 μ s。不过、我尝试将输入电压增加到400V、将 R_CS 增加到2.7欧姆、但没有成功...
"2.6 原因5：C 短路(1.5V)保护"：我的 CS 引脚电压低于0.5V，通常为0.75欧姆(请参阅上面的示波器)，也为1.5欧姆(相同的曲线形式，-280mV... 520mV、未发布)。但是、CS 引脚上存在噪声、我不确定这是 UCC 不启动的原因。我认为我的变压器不会进入饱和状态？
"2.7 原因6：辅助绕组检测(OVP)"-不适用

2)是的、正如我在答复中提到的、没有成功。

3)否、我几乎复制了 TIDU873A 设计的解决方案

4) 4) D6采用 TIDU873A 设计。我刚刚删除了它、但问题仍然存在。一个输出脉冲和一个 UVLO 周期(当前大约每40ms 重复一次)、输出电压现在约为70V、输入电压为300V ...

您是否有任何想法、可能是什么问题、或者我如何找到它？感谢您的支持。

此致、

Matthias

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Kevin：

感谢您的回复。我这样做的原因是、它也是在 TIDU873A 参考设计中完成的。此外、引脚间距(2.54mm - 0.51mm = 2.03mm)不足以符合我关注的最小间隙/爬电距离的一些规范。但是、我只是尝试使用一根导线来桥接电阻器(因此 HV 引脚直接连接到输入电压加引脚)、问题仍然存在(DRV 引脚上有一个脉冲、输出电压太低)。

这里是 NTC 引脚到 GND_ISO (红色)的示波器输出、DRV 引脚到 GND_ISO (蓝色)的具有扩散缩放电平(同样、只有一个脉冲)。该引脚受到影响、其最小电压电平为3.36V、数据表显示 NTC 关断阈值低于1.00V、因此这应该可以吗？

谢谢、非常感谢您的帮助！

此致、

Matthias

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Matthias：

感谢您的回复。我再次检查了您提供的图片。您提供的波形 C：

我认为有三个脉冲、但当您放大以下波形时、只有第一个脉冲更长。

因此、我认为故障排除 "2.1原因1：VDD UVLO" 值得尝试。

您可以尝试您尚未尝试的建议。

对于电子负载配置、您可以选择不同类型的配置(CC、CV、CR)。

不同类型的配置可能具有不同的特性、这可能会影响您的电路。

因此、尝试一些不同类型的配置或负载电流可能会有所帮助。

期待帮助您解决问题

此致

Kevin

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Kevin：

关于波形 C：这肯定只有一个脉冲、我检查了 DRV 引脚。您可以看到、在该辅助绕组波形的第一个脉冲和其他脉冲之间、由于变压器的次级退磁(数据表图15中的 t_DM)、电压电平略高。

关于 E-LOAD 配置：目前、我有一个0.7uF 的容性负载与一个2Meg 欧姆的电阻负载并联。
控制器是否有不同的工作模式、如果有、如何选择它们？我在数据表中找不到任何相关内容、图片来自哪里？

感谢你的帮助。期待看到有关如何解决问题的更多建议。

此致、

Matthias

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Matthias：

感谢您的回复。
您是否有 E-load 器件型号？我可以帮助您检查您的设备是否具有不同的负载配置。对于您提到的不同运行模式、是针对 E-load 设置、而不是针对控制器。因为不同的负载配置可能会影响电路的运行。

我想测试您的电路。您可以取出 D8并直接在 C4或 C5上提供 IC 电压、以检查电路是否正常工作。如果电路在调整后正常工作、则意味着您的设计问题与 VDD 引脚有关。这可能有助于重点讨论问题(变压器、电容器、辅助绕组等)

让我们找出问题所在！

此致

0 admin 7 年多前

TI__Guru**** 2455360 points

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尊敬的 Kevin：

我想您会误解、我没有任何电子负载器件/设备连接到输出端、我只有一个连接到 PCB 的小电容器- 500V 输出电压用于测量电池系统的绝缘电阻、但到目前为止未连接、并且启用测量功能的 MOSFET (即在两个隔离接地端之间放置500V 电压)未启用- sp 基本上根本没有负载。

我将尝试你在下周答复的第二部分中所写的内容。

此致、

Matthias

0 admin 7 年多前

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尊敬的 Matthias：

感谢您的回复。

我想我们还有一个解决方案可以尝试。正如您提到的、您的电路没有负载。我认为它可能会触发 OVP。您的变压器的匝数比是多少？我们可以首先观察您的波形 B。

我建议在 EVM 设计中使用一个15k 欧姆的预载电阻器、如下所示：

此致

Kevin

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[参考译文] UCC28711：不支持 TIDU873A 参考设计、无法启动(仅单脉冲)