[参考译文] UCC28513：超过220Vac 时 PFC 功能丢失

您好、Archie、

感谢您查询 UCC28513并发送详细报告。

以下是对所附演示文稿中问题的 mu 建议：

 85V 输入电压下的波形看起来不错。 当我们增加输入电压并接近220V 时、的占空比变得非常小、这会增加峰值电流。 在此过程中、控制器进入 DCM 模式。 CCM 控制器的理想设计电感器峰值电流纹波比为0.2-0.35。 因此、在 DCM 模式下、电感器和开关节点电容开始振铃、这可能会导致电流环路不稳定、从而降低输入电流波形。 我检查了您的报告、发现输入电流在所有负载条件下都失真为220V。 我建议使用以下方法、将升压电感器的电流值从660uH 增加到1mH 或更高、以便将电感器电流纹波比降低到低于0.4、并分享您的观察结果。 对于不同负载、请在220V 下分享您的观察结果。

关于问题2、图36中提到的电容是 ISENSE2引脚上允许的最大电容、它决定了栅极2输出上的最小可控脉冲宽度。

如果您有任何疑问、请告知我们。

此致、

Harish

您好 Harish、

祝您愉快、感谢您分享的详细笔记。

由于我们的客户参与了一些工作、并仅提供了以下信息、因此我们对延迟更新表示歉意：

随附的文件汇总了我们根据您的建议获得的结果。 更新后的结果从第20页开始。
另一件事是  、他们共享了一个视频文件、 并希望与您共享(如下所示)。  它展示了 PFC 如何随着电源电压的增加和降低而损失和恢复。

感谢您的持续支持。

此致、
阿尔基·A.

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_11272022.pdf

电影： e2e.ti.com/.../IMG_5F00_4533.zip

e2e.ti.com/.../IMG_5F00_4533.MOV

您好、Archie、

感谢您发送视频和文件。 我知道输入电流波形明显变平、建议的电感值不起作用。 我将检查电流和电压环路的环路补偿值 、并在明天返回给您。

此致、

Harish

您好 Harish、

感谢您的支持。

我们期待您通过环路补偿进行确认。

此致、
阿尔基·A.

您好、Archie、

请找到随附的文档、其中包含客户规格的计算。

我看到在选择 电流感应电阻器时存在一些差异。 我得到0.42欧姆、而使用的是0.22欧姆  

虽然存在一些微小的偏差、但大多数环路值看起来都是合理的。 我已将它们包含在 pdf 文档本身中。 请与客户分享、并告诉我他们的意见。

谢谢你

此致、

Harish

e2e.ti.com/.../MATHCAD_5F00_calculations.pdf

您好 Harish、

感谢您的指导和分享 PDF、客户将尝试此操作并向 我们提供最新信息。

客户有 Mathcad 工具、询问是否可以向他们共享原始 Mathcad 文件？ 这样、它们就可以在需要时进行一些小的调整。

谢谢你。

73、
阿尔基·A.

您好、Archie、

请查找随附的 Mathcad 文件、以获取我共享的计算结果。

谢谢你

此致、

Harishe2e.ti.com/.../Untitled.mcdx

您好、Haring、

感谢您的分享。

我已经进行了建议的更改、但结果并不是更好。 幻灯片25-30显示了所做的更改和获得的结果。 最好能确认我没有 误解 建议。
此外、我无法打开 Mathcad 文件、我拥有的是版本14。 如果有任何方法可以将文件保存为旧版本、这将非常好。

73、
阿尔基·A.

您好！

您可能需要 Mathcad prime 来打开它。 我的版本是8.0

您可以在进行更改的位置分享幻灯片吗？

此致、

Harish

您好 Harish、

请参阅随附的幻灯片：

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_12112022.pdf

以获得进一步帮助。

73、
阿尔基·A.

您好、Archie、

您能否在85/230V 交流电压下共享电感器电流波形以及栅极脉冲？

谢谢你

此致、

Harish

你好 Harish。

星期一快乐！

最新的测量结果从随附文件的第31页开始。

此致、
阿尔基·A.

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_12182022.pdf

您好、URich / Harish、

感谢您的持续支持。

客户正在关注此帖子、并希望共享新的附加文件：

• QuestionsToPostOn_TIwebsite_12252022.pdf

从 P37开始、根据您上次分享的反馈总结了测试结果。

以获得进一步帮助。 谢谢你们，快乐的假期！

73、
阿尔基·A.

新年快乐！ 我们的一位专家将在节假日后回到办公室并回答您的问题。 谢谢！  

您好 Archie

感谢你的答复。

根据您的计算结果、当 R7和 R14等于1.5k Ω 和10k Ω、感应电阻器等于0.4 Ω 时、峰值电流限值根据以下公式设置为2.27A。

我知道、为了减缓电流环路并在二极管电桥之后使用电容器而进行的更改并没有提供太多帮助、但正如 Uli 建议的那样、似乎确实有 PKLIMIT 触发事件(电流高达3.4A)。 因此、我还建议尝试尽可能减小来自电感器的开关节点电容(绕组间电容)、并让我们知道您的观察结果。

此致、

Harish

您好 Harish、

谢谢你。 客户更新了最新结果、从 P58开始：

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_12282022.pdf

新年快乐！

此致、
阿尔基·A.

您好 Archie、  

通过查看您客户的最新回复、我发现12月19日我的建议之一出错了。  
我建议在 R5上放置一个100pF 电容来对 PKLMT 进行去磁化。  这是一个错误、因为它会使 PKLMT 对噪声更加敏感。  

我的建议是在 PKLMT 与 GND (IC 的引脚6)之间放置一个100pF 电容、以滤除高频噪声。   
我仍然建议这样做。   

我还建议将升压电感器的设计更改为用于单层绕组的更大磁芯、或适应组绕组(以大大减少绕组间电容)。  我相信现有的高频振铃噪声很可能会导致一些问题、包括有时开关频率降低(通常不会发生这种情况)。

此致、
Ulrich

您好 Archie、  

我应该对最新的测试结果添加注释：  
移除 C46 (电流感应电阻器 R43周围的旁路电容)表明、在较低输入电压下、电流失真增加。  
相反、在 R43附近增大 C46值会显示失真减少、直到输入电压升高。  

我认为这与 C46将一些高频振铃噪声旁路至 GND 是一致的、因此不会影响 PFC 运行。
然而、在极高的输入电压下、振铃变得更糟、一些噪声会开始干扰信号并导致失真。  
我怀疑将 C46增大到200nF 会进一步抑制噪声、但这不是一种解决方案、因为电流感应的高滤波也会延迟对瞬态条件下的实际峰值的响应。 可能会失去适当的 OC 保护。  此外、由于 CS 信号会因滤波而失真更大、因此 THD 也会增加。  

同样、消除高频率振铃源是最佳方法。   

此致、
Ulrich

您好 Ulrich、

新年快乐！ Alex、客户想代表他分享以下笔记：

我执行了 Ulrich 和 Harish 的最新建议、以下是您发表的意见/问题、如果您能发表这些意见/问题、那将会很好：

1) 1)从 R7中(在数据表中)删除了100pF 电容、并在引脚14至引脚11 (从 PKLMT 至 GND)中添加了100pF 电容、未进行任何改进。

2)问题：当 PKLMT 被激活时、芯片如何反应？ 它是否会有效地缩短导通时间并在每个周期(逐周期限制)或其他情况下进行复位？ 是否有任何实际方法来确认/验证电流限制是否会缩短导通时间？ 这是因为由于测量高频电流时遇到困难、我在导通期间测量的高电流可能不是完全精确。

谢谢你。

73、

Archie Argallon

您好、Archie、

为您庆祝2023年新年。

在 PKLIMIT 器件上、它将被激活(触发器的复位输入)、一旦电流达到预定义的设定限值、它就会关闭栅极脉冲。

下面显示了激活和未激活峰值限制的两个仿真。

未激活 PKLIMIT：  

当 PKLIMIT 被激活时：当达到(0V)并看到逐周期模式行为时、输入波形失真。

上述波形用于演示 PKLIMIT 功能、这些波形不会复制在您的情况下观察到的 FET 导通期间观察到的确切振铃行为。 因此、当达到 PKLimit 时、触发器的 RSET 为高电平、并且该周期的栅极脉冲关闭、因此如果电流瞬态快速、它可以缩短该周期的导通时间。 您可以使用此测量技术来确保测量准确无误。  https://www.cui.com/blog/how-to-measure-ripple-and-transient-in-power-supplies

此致、

Harish  

您好 Harish、

感谢 您提供这些信息。

在此处发布来自 CX 的评论/查询：

1) 1)从 R7中(在数据表中)删除了100pF 电容、并在引脚14至引脚11 (从 PKLMT 至 GND)中添加了100pF 电容、未进行任何改进。

2)问题：当 PKLMT 被激活时、芯片如何反应？ 它是否会有效地缩短导通时间并在每个周期(逐周期限制)或其他情况下进行复位？ 是否有任何实际 方法来确认/验证电流限制是否会缩短导通时间？ 这是因为由于 测量高频电流时遇到困难、我在导通期间测量的高电流可能不是完全精确。

3) 3)为了证明绕组间电容导致了问题、没有其他问题、通过提起引脚14 (PKLMT)并将其短接至引脚11 (GND)来暂时取消 PKLMT 功能是否存在任何主要问题？

(请参阅我的私人消息、客户的请求)。

谢谢你。

73、
阿尔基·A.

您好、Archie、

感谢你的答复。

我已经在上面的响应中提供了有关达到 PKLMT 时的行为的仿真行为。

您可以按照建议传递 PKLMT 函数、但我不确定波形中实际振铃的大小是否没有 PKLMT 条件。

我已按照建议在 e2e 论坛中接受请求、以防客户想要分享一些机密信息。

此致、

Harish

谢谢、Harish。

Alex (客户)上周末进行了额外测试。 最新结果从幻灯片68开始。 在下面分享。

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_01082023.pdf

谢谢你。

此致、
阿尔基·A.

您好、Archie、

感谢您的回复。

我认为此时最好退一步、尝试使用 Uli 的建议、 通过重新设计来减少由电感器的开关节点绕组间电容引起的开关瞬间振铃。

请告诉我们您的观察结果。

此致、

Harish

您好 Harish、

感谢您的等待。 Cx 刚刚使用 环形电感器完成了额外的测试。

测试结果从第76页开始、代表客户发布：

e2e.ti.com/.../QuestionsToPostOn_5F00_TIwebsite_5F00_01152023.pdf

以寻求您的帮助。

此致、
Archie A

您好、Archie、

感谢您发布最新结果。 我将检查它、并在明天返回给您。

此致、

Harish

您好、Archie、

我从改变电感器的波形中了解到、与以前相比、情况似乎没有改善。

但是、当我尝试使用一个近似仿真模型来复制您在栅极导通时观察到的高电流尖峰行为时、当存在大约80pf 或更高的电容时、这种行为占主导地位。 以下是显示此行为的波形。

正常行为：

具有电容效应：

因此、我觉得这仍然是电容效应耦合造成的。

请参阅以下有关 Mag-Inc.升压电感器设计的应用手册 Koool-mu / Sendhurst 磁芯材料更可取。

https://www.mag-inc.com/Products/Powder-Cores/Kool-Mu-Cores/PFC-Boost-Design

https://www.mag-inc.com/Design/Design-Guides/Inductor-Cores-Material-and-Shape-Choices#:~:text=Core%20Material%20Properties,iron%2C%20and%20molybdenum%20alloy%20powder。

另请参阅此应用手册(第16、17页)、了解绕组间电容效应。

e2e.ti.com/.../an53-_2800_2_2900_.pdf

测量绕组间电容可能很棘手、我建议为此使用波特分析仪、如以下应用手册中所述。

https://www.omicron-lab.com/fileadmin/assets/Bode_100/ApplicationNotes/Transformer_modelling/App_Note_Transformer_modelling_V_2_0.pdf

https://www.omicron-lab.com/fileadmin/assets/Bode_100/ApplicationNotes/Impedance_Measurement_methods_using_the_Bode_100/2020-10-21_Bode_Appnote_Impedance_Measurements_V1_0.pdf

https://www.coilcraft.com/getmedia/8ef1bd18-d092-40e8-a3c8-929bec6adfc9/doc363_measuringsrf.pdf

谢谢你

此致、

Harish

您好 Harish、

客户看到此帖子、他回答：

"我确实看到了答复、并将仔细阅读参考文献。 非常感谢您的帮助！
可能需要一段时间、直到我获得更新的结果。"

请求保持此链接/线程处于打开状态。

谢谢你。

此致、
阿尔基·A.

您好、Archie、

当然、我们将保持打开状态。 请告知我们他们的反馈。

谢谢你

此致、

Harish

您好 Harish、

谢谢你。 客户有更新：

您好、Archie、

感谢您的详细报告。 我将对此进行分析、并在明天返回给您。

此致、

Harish

您好、Archie、

您能否提供此项目的 PPM ID 和机会详细信息？

谢谢你

此致、

Harish

您好 Harish、

您好、Archie、

我使用由 我们公司提供的 Simplis 版本9.0。

您应该能够在 Place >> Symbol library >> PSU Controllers >> Vendors >> UC1854下找到 UC3854的型号

如果在试用版中不提供此功能、则可能需要 Simplis 的完整版本。 您可以尝试联系 simplis 客户支持、我发现他们对这些问题很有帮助。

此外、Archie 能否在单独的线程中发布与 UC3854相关的查询以进行跟踪。 此处介绍 UC3854的唯一目的是分析由于 UCC28513的 SPICE 模型不可用而导致的电流和电压环路。 如果上述建议有用、请您"单击已解决"、并为 UC3854相关问题启动新帖子。

谢谢你

此致、

Harish

您好 Harish、

非常感谢您的值得称赞的支持。

此致、
阿尔基·A.