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[参考译文] UCC28780:欠压前的 UCC28780EVM-021行为

Guru**** 669750 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28780EVM-021
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/727746/ucc28780-ucc28780evm-021-behaviour-before-brown-in-voltage

器件型号:UCC28780

您好!

我使用的是 UCC28780EVM-021。 当我将其连接到电源并开始从0Vac 增加电压时、我将观察到3种不同类型的 PWM 脉冲、直到达到欠压、即 apprx。 75 VAC。

1、0V 交流至45V 交流

2.45VAC 至75VAC

3.高于75VAC

在第一个范围内、我有以下波形。 当 VDD 等于 VDDon 时、只有一个 QL 栅极脉冲(波形中为蓝色)持续时间为2us (我也通过更改时间刻度来检查它)。 下一个脉冲将在 apprx 之后出现。 1.22秒。 这会重复高达45VAC 的操作。

我想知道、芯片感应是哪种故障、或者这种 QL 栅极脉冲在0-45VAC 范围内的原因是什么? 因为我已经制作了一个电路、在该电路中、行为不同。 在我的电路中、从开始到30VAC 有四个 QL 栅极脉冲。 然后、数字脉冲减少到仅一个脉冲。

2.当输入电压大于45VAC 且小于输入电压时,波形如下所示。

在每个 VDDon 上、都有4个 PWML 脉冲。 我认为、当它感应到未达到欠压输入电压时、就是这种情况。 因为它的行为与欠压保护相同。 在欠压电压以上、它正常工作、并且根据负载、我们有恒定的 VDD 和 QL 栅极脉冲。

  • 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。
    您好 Nisarg、

    您在 UCC28780EVM-021上看到的预启动脉冲模式是正常的。

    对于0-45Vac、每~1.22秒产生1个脉冲:控制器对看似作为 CS GND 短路的条件做出反应、其中 CS 信号在2us 内未达到0.28V (请参阅数据表第35页)。 极低的大容量电压不会增加初级电流、从而在允许的2us 时间间隔内达到 Vcst (SM1)阈值。 这被解释为明显的 CS 短路故障、因为控制器无法区分缺少阈值交叉和真正的 GND 短路。 时间间隔较短、可避免在发生真正短路时出现过大的峰值电流(无法检测到)。

    对于45Vac–75Vac、每 UVLO 周期4个脉冲:这是您所期望的正常预布朗操作。

    在您的另一个电路中、我不确定您为什么会看到低于30V 交流的4个脉冲。 但是、如果 CS 信号的噪声或信号形状在第一个脉冲期间确实达到0.28V 阈值、则可能会超出 GND 短路检测的控制状态。 在第一个周期中达到0.28V 阈值后,它继续运行剩余的3个脉冲,但由于欠压预置电压较低,无法启动。 显然、在30V 交流电压以上时、第一个脉冲 CS 信号波形的变化足以超过2us 时间限制、并且控制将恢复到预期的单脉冲行为、直到交流输入再次足够高、使初级电流在2us 内达到0.28V 阈值。 您可以使用示波器检查 CS 输入波形、以验证该波形。

    我希望这能解释您看到的内容。 如果您有任何其他问题、请告诉我。

    此致、
    Ulrich
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    您好 Ulrich、

    我的问题"在我的电路中、从开始到30VAC 有四个 QL 栅极脉冲。 然后、数字脉冲减少到仅一个脉冲。"  位被求解。 但现在、我的行为与演示板的行为有所不同、但电压范围不同。

    对于演示板、它是:

    1、0V 交流至45V 交流

    2.45VAC 至75VAC

    3.高于75VAC

    电流

    1、0VAC 至30VAC

    2. 30V 交流至50V 交流

    3.超过50Vac 时,我只有1个200ns 的脉冲。 我无法从数据表部分找到它是哪种故障。

    在数据表中、当电路正常工作时会解释许多故障条件。 但是、在欠压电压之前、如果检测到某些故障情况、那么芯片的行为方式就没有说明。

    CS 引脚在前缘消隐时间内感测斜坡信号、还是在这段时间后开始感测? 因为我在 CS 斜坡开始时、即 MOSFET 导通时有尖峰。 您能否建议一些步骤来降低尖峰的振幅或完全消除尖峰?

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    您好 Ulrich、

    感谢您的详细解释。
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    您好 Nisarg、

    I 也查看了数据表(DS)、在欠压条件下找不到与单个脉冲关断相对应的任何故障。 我不认为存在未记录的故障情况。 相反、我想知道您是否没有捕获更多的脉冲。 尝试将示波器上的扫描速率降低到10~20us/div、以便在第一个示波器的右侧捕获更多脉冲。

    CS 输入在前缘型消隐(LEB)间隔之后感测电流斜坡信号。 对于 SET = 0V、该 LEB 时间为130ns。 对于设置= 5V、LEB 为200ns。 对于在50Vac 以上但欠压阈值设置下工作的电路、200ns 脉冲宽度表示在 LEB 时间结束时 CS 电压大于0.8V。 当前沿尖峰在 LEB 时间到期前未减弱至低于0.8V 时、可能会发生这种情况。

    电流的导通尖峰是正常的、基本上是不可避免的。 出现尖峰的原因是较低的 MOSFET 导通会使开关节点电容放电。 MOSFET 自身的输出电容在 MOSFET 通道内放电,感测电阻未检测到。 但是、上部 MOSFET、变压器绕组和输出整流器(通过 XFMR 反射)的电容也会放电、此电流可通过感测电阻观察到。 此电流尖峰的峰值幅度取决于 MOSFET 在导通时的下降 dv/dt。

    在处理这种尖峰时、需要考虑一些权衡因素。 在高压线路上、要放电的总电荷最高。 无论尖峰振幅是高电平还是低电平、该电荷都是相同的、因此低峰值电流的放电时间将比高峰值电流长。 为了在 LEB 时间内抑制尖峰、它需要高峰值振幅、但这需要 MOSFET VDS 的高 dv/dt、这可能会导致 EMI 问题。 通过选择具有较低输出电容和较少初级绕组匝数的元件、可以尝试尽可能减小集体开关节点电容、但是、这种想法有实际限制。

    最后一种选择是在 CS 输入端添加尖峰滤波器。 通常有一个与 CS 引脚和电流感测电阻串联的电阻(由 Ropp 表示)、用于将过功率保护(OPP)曲线调整为输入电压的函数。 由于 Ropp 通常存在、因此放置在 CS 输入端的小电容将在电流感测信号上形成 RC 滤波器。 可以对该滤波器进行调优、以衰减 CS 处的导通电流尖峰、从而避免在 LEB 到期后触发关断。

    RC 滤波器的优势在于价格:R-C 时间常数会增加电流检测的延迟、并允许比预期更高的电流斜坡峰值、除非考虑到延迟。 设计公式确实允许在计算感测电阻时考虑估算的 RC 延迟。 因此、最简单的做法是使用 CS 上的 RC 滤波器屏蔽它、并考虑延迟、而不是减少或消除导通尖峰(这充其量是很难实现的)。

    在您的情况下、我建议只需将电容加倍或三倍、然后查看200ns 关断问题是否消失。 稍后担心额外的时间延迟。 在整个低至高线路范围内测试您的启动、以确保它在所有输入条件下都能正常工作。 如果是这样、则开始减小 CS 上的电容值、直到它再次开始显示200ns 关断时间。 这表示无裕量的最小电容。 重新添加一些电容(可能为+30~50%或更多、如有必要)、以重新获得设计裕度并注意时间常数。 根据该时间常数重新计算感测电阻和 Ropp (使用 Mathcad 或 Excel 工具、或 DS 方程)、以重新建立所需的输出功率限制。

    请告诉我这是否能解决您的问题、或者您对此有任何疑问。

    此致、
    Ulrich