[参考译文] UCC28180：方波 DC 输入

你好、WB、

请阐明 UCC28180电路的输入波形和您的输入结构。  

这是正常交流输入 PFC 转换器吗、它前面带有二极管桥式整流器、对电桥施加直流方波？  
在这种情况下、也将对方波进行整流。

这就提出了方波参数的问题。  这是在100%占空比下振幅为+400V 和-400V 的方波吗？  
如果是、那么整流电压将始终是一个稳定的+400V 电压、并且将使大容量电容器始终保持充电状态、而在转换边沿上不会出现明显的峰值电流。  

如果正常 PFC 输出电压设置为某个高于400V 的电压、则 UCC28180会持续将输入升压至更高的输出电压。  
除非输出电压低于输入电压、否则不会出现浪涌电流。  无论是直流输入还是交流输入都是如此、控制器根本无法控制此浪涌。  在非隔离式升压 PFC 拓扑中、没有控制器可以限制浪涌。  

如果输出电压调节设置为高于直流输入、则同样、一旦控制器将输出升压到高于最大输入、任何输入开关边沿都不会出现浪涌电流(即使占空比小于100%也是如此)。  

限制浪涌电流似乎是您的主要关注点。  通过增大 Vout > Vin (peak)可以避免重复的浪涌电流。  

至于具有400Hz 直流方波输入的控制器性能、如果占空比明显小于100%(即+/-400V 电平之间很长的0V 时间)、我不能确保控制器能够非常接近上升和下降电压边沿。   我怀疑随着电流环路稳定、整流波形的上升沿上的电流可能会有一些时间延迟和过冲。  在下降沿、假设输入几乎立即变为零、电流也会立即下降至零。  

此致、
乌尔里希   

您好、WB：  

谢谢、您的图表让很多事情得到了澄清。  

首先、您实际上不需要 PFC 控制器即可实现此升压功能。  配置用于升压转换的任何通用 PWM 控制器(例如 UCC28C4x 或-C5x 系列)都可以驱动该转换器。   

其次、如前所述、为了避免在每个400V 上升沿上出现峰值电流浪涌、Vout 必须高于 Vin。
因此、如果可能、我建议将输出电压调节为435V 或更高(针对裕度和负载阶跃)、以允许在输入死区期间出现30V 的压降。  

如果输出电压无法大于输入电压+ 30V、则只有电感器阻抗能够提供任何浪涌峰值限制。
添加一个串联电阻器可以限制更多限制、但会导致损耗。  

添加高侧(或低侧)串联开关可以限制边沿电流、但对开关的控制会变得复杂。
但是、对于电流控制来说、这是一种损耗最小的方法、而 Vout > 435v (在我看来)除外。  
串联开关可以在输入上升沿使用升压电感器对电流进行 PWM 控制、然后在高输入期间更改为连续导通。  
如果串联开关可与升压 FET 同步、则可能会简化 PWM 驱动器的控制。
在适当的延时时间或峰值电流电平后持续开启驱动中的 OR-in。  

此致、
乌尔里希

您好、WB：  

在第1点、您的升压图显示了非隔离式升压(与标准 PFC 相同)、因此、为了提供隔离式输出、您无论如何都需要第二级。
正如您得出的结论、无论输入和负载变化如何、您都可以利用该放大器将远远高于400V 的电压升压并严格调节至400V 的隔离式输出。   

在第2点、我所指的串联电感器是升压电感器、已经在那里。  没有额外的电感器。 每个升压级在开关节点上都有电路电容、但只有在电感器电流变为 DCM 时才会发生谐振。  处于 CCM 模式时无谐振问题。

在第3点、升压开关已经有噪声、但当串联开关切换时、另一个开关可能只是在上升输入边沿的短暂间隔内增加噪声。  我同意、也许需要一个小型 LC 滤波器来缓解这种情况。  

在第4点、我对参考设计一无所知、因此我只是 HEAD 初想。 假定升压电感器电流在400V 输入边沿开始时为低电平或零、那么它的电流必须斜升至稳定状态电平(在大多数400V 高电平时间内)以避免明显的电流 过冲。  这在我看来、串联开关和升压 FET 会同时开启、但串联开关会在升压 FET 执行操作之前关闭、以控制峰值电感器电流如何增加。  一旦峰值达到稳态电平、串联 FET 将在输入半个周期的剩余时间内保持导通状态。  这可能是一种开环控制方式、无论负载如何、串联占空比均以固定速率增加。  我不知道,但这种可能性可以调查。  

如果添加了串联开关、则在电感器输入和 GND 之间需要一个续流二极管。  

此致、
乌尔里希