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[参考译文] UC3875:振荡器频率的快速线性变化、然后是双脉冲

Guru**** 2386600 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28951
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/1325342/uc3875-fast-linear-change-of-oscillator-frequency-then-double-pulse

器件型号:UC3875
主题中讨论的其他器件:UCC28951

我有 UC3875DWF 的奇怪行为。  当功率 FET 熔断时、它发生在多次奇怪的"双脉冲时的频率漂移"发生之后。  在同一电路板上的同一 IC 大部分时间都将工作。  该10V、10A 调制交流电源用于驱动电源管的灯丝。  灯丝处于冷态时、几乎是短路。  电源一直运行、直到达到硬件电流限值、该限值会将 CS+引脚拉至 VREF、从而启动另一个软启动。  这种情况会一直持续到灯丝翘曲。  最坏的情况发生在高压线路上、此时占空比(相移)不需要改变太多即可产生过流情况。

我附上了两个不同启动设备的原理图和变压器二次电流屏幕截图(因为它易于测量而不会影响卡)。  "M4"中的紫色迹线是正常启动、没有问题。  "4"中的红色迹线发生功率 FET 故障。  红色迹线与紫色迹线具有 相同的恒定工作频率... 直到它没有、如此处所示。  前五个周期具有正确的工作频率。  然后、频率似乎以线性方式增加、直到180°在再增加五个周期后与预期的相位异。  再经过五个周期、我们几乎达到了预期的360°、然后振荡器似乎"跳回"正常状态、并显示一个双脉冲结果。  因此、容性耦合变压器初级会被偏移、并且在其恢复过流的过程中会发生过流。  大约50ms 后、软启动阶段打开、情况重复... 直到 FET 熔断。

第三幅图显示了相移控制器如何调制60Hz 交流电源... 直到接近结束时的干扰和后续的过流跳闸。

通过查看数据表、我发现没有任何东西会影响振荡器频率。  附加了一个原理图、您没有看到一个离散缩放和积分器级、用于将 IC 误差放大器驱动为缓冲器。

会发生什么情况?  我接下来应该看什么?

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    您好!

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    此致、

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    您好!

    如果您希望启动软启动、我认为最好将 SS 引脚短接至地、而不是将 CS 引脚上拉至 Vref。

    我只能看到控制器原理图 您是否有可以分享的完整原理图?

    在遇到问题时、我会研究误差放大器输出、CS 和变压器的输入电压以及输出。  我将在过流跳闸点的 CS 上触发、以便您可以快速了解发生故障前的情况。

    此致、

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    我可以确认 CS+上拉电阻器在将软启动引脚拉至接近零时有效。  这还会"重置"我们的控制、以馈送 EA+引脚。

    我无法分享更多原理图、但我可以告诉您、不能看到的是 OUT_A 和 B、这两个电路驱动1:1:1栅极驱动变压器初级侧 OUT_C 和 D 也是如此 。二次绕组驱动全桥中的栅极电阻器和 FET、从而驱动与电容器串联的降压变压器初级。  电流监控器信号查看次级侧。  当振荡器频率保持恒定时、这种安排运行符合预期。

    如果有更多的信号就好了、但在我的设置中仅限于两个示波器通道(另外两个用于线路电压监控、触发和监控)。  我打算对 VREF 信号进行监控、因为该信号似乎用在 IC 振荡器中(一旦我对该板进行了维修)。

    我需要了解振荡器是如何改变频率的、这显然是在发生的。  双脉冲似乎也很明显、但我确实需要查看 OUT_x 信号来确认这一点。  我需要使用另一个示波器和多几个差分放大器探头来充当触发器和监控器、因此我有更多的监控通道。  然后我需要等到这种异常发生以获得更多波形(然后我需要再次修复电路板)。

    关于"失败前发生了什么"、您可以在示波器捕获中看到它。  如果您想看到更多,我可以共享 Keysight H5文件或更多屏幕截图。

    更多的想法将是有帮助的...

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    您好!

    控制器输出的频率不应变化。  如果看起来 C 和 D 桥臂频率减半、这是因为控制器已经对这些桥臂进行相移、要求占空比为0。  这可能是频率看起来在变化的原因、但事实并非如此。

    以下链接将带您到一位客户、他描述了 UCC28951相移全桥控制器的类似问题。  请查看该主题、它可能有助于您了解正在发生什么。

    https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1072207/ucc28951-q1-erratic-c-d-drive-outputs-even-with-both-voltage-and-current-well-below-setpoint

    在对相移全桥进行故障排除时、如果您有4通道示波器来评估设计、此过程将轻松得多。  

    此致、

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    Mike:

    您引用的帖子中有很多信息、但我可以说我既没有 CS+、也没有自适应延迟问题。  电流检测波形由比较器监控、如果正电流或负电流超过其阈值、比较器会将 CS+引脚上拉至 VREF。

    抱歉、我不知道您可能无法在我的屏幕截图中识别各种波形。  以下是相关屏幕截图的黑色/灰色/白色版本、显示"正常"操作和"偶尔故障"之间的频率漂移。

        [嗯、我无法在此处插入图片、请复制/粘贴或插入/图像/文件]

    那么、如果您返回到我发布的第二个屏幕截图... ±2.3分频处的水平黄线近似为比较器窗口。  波形上的尖峰可能来自探头接地引线、但比较器的少量滤波可能允许其忽略这些尖峰。  "M4"是示波器内存中的紫色迹线、显示"正常"行为、每个除法具有稳定的两个周期。  "4"是示波器上与起始处的幅度和"相位"大致相同的红色迹线表示的"分离"行为。  五个"4"周期的运行频率与"M4 "相同、但频率会增加、直到十个周期后、红色迹线根据"M4"波形将360°从应有的位置移位。  此时、双正脉冲"4"后跟另外三个脉冲、似乎会减慢、直到再次与"m4"对齐。

    这种异常会触发比较器、从而启动软启动;大约55ms 后、芯片将会点亮、重复该行为、并最终导致 FET 发生故障。

    在 VREF 上存在最坏情况下的6.5mA 负载... 我不能想象这与什么有关...

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    您好!

    在变压器电流的波形中、我没有看到频率在灰色和红色之间变化。  不过、我确实看到了您刚才讨论的相移。   如果这些电流取自分离的次级绕组、则它们应始终为180度异相。  另外、在正常相移全桥接转换器中、电流看起来也不是这样的。


    相移全桥通常针对直流到直流应用而设计。  在您的设计中、电流似乎遵循非标准的正弦波。  通常、您会设计一个输入范围为3至1的相移全桥。  最多5比1。  因此、电流波形可能与您在设计中使用控制器的方式有关。

    A 和 B 输出将与主时钟同步、并且 C 和 D 输出将进行相移、以获得该设计所需的占空比。

    您可能会遇到这种情况、原因是这些输出如何驱动变压器上的 H 桥、从而产生相移。

    此致、   

      

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    这不是典型的直流/直流转换器。  此应用调制交流电源。

    这些波形是变压器的不同相位。  它们来自同一电路板的两个不同运行、采用相同的设置、只是在不同的时间进行。  "灰阶运行"按预期连续运行。  "读数运行"不是这样、双脉冲在每两个或三个交流电源周期发生一次、直到 FET 发生故障。

    您可以看到"记录"的频率确实如上所述发生了变化、只需查看过零即可。  "灰阶"的频率没有、一切正常。

    我将两个不同的照射行程放在同一个屏幕上的原因是、"RED RUN"(14个循环)的"双脉冲"似乎与"与它应该的位置对准"相一致、如"灰色照射行程"中所示。  事实证明这是正确的。

    很抱歉没有更多信息可以分享... 我们的三个良好示波器中有两个可用于校准。  当我有更多通道可以使用时、我将添加 OUT_A-D 信号...

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    您好!

    谢谢您告诉我。  

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