[参考译文] UCC28070：UCC28070

您好，Stephen：

感谢您采用 UCC28070 PFC 控制器的应用。  

我同意你的效率结果是令人失望的,我期望在附近的95%+/-一点点(大多数+)。  
我建议设置固定直流负载并执行损耗审计、以尝试引脚指出哪些组件的 功耗比预期的要高。  
 
首先、我建议研究升压电感器的温升。  我认为它们的磁芯损耗可能会高于预期。  
Micrometal 的铁粉材料是许多应用的良好材料、但 PFC 电流的高通量摆幅可能会导致高磁芯损耗。  

我注意到、音频公司 更喜欢环形内核来保持您的磁性器件的低外部磁场、我认为您也更喜欢这样。
对于 PFC 电感器、使用"sendust"类型的材料(例如 Magnetics、Inc Kool-mu)可以取得很好的效果、较新的材料具有更低的损耗。
金属粉末可以具有"软饱和"特性、从而在较高电流下降低电感。  这允许使用较小的电感器尺寸、但可能会在电感器中产生较大的 DCM (不连续导通模式)电流。  在交流线路过零附近的少量 DCM 对 THDi 有很小的影响、但明显的 DCM 确实会使 THDi 降级并使 PF 下降。  

不过、轻负载下的大多数低 PF 来自线路滤波器 X 电容器中的无功电流。   

另一项需要研究的建议是使用并联 IGBT。  我对这些器件没有任何实际的经验、我很惊讶它们能够以100kHz 的频率驱动。   
假设您以前使用过它们、我只想听您的经验。  我担心的是导通和关断边沿期间的电流共享。  MOSFET 具有 RDS (ON)的正温度系数、因此它们始终可以相当均衡地分配电流。  我不知道 IGBT 在这方面的行为如何、如果它们具有负的 temp-co VCE、那么开关损耗可能 会高于预期。  

如果您希望发布原理图(可以只有 PFC 器件、不一定是整个 PSU)、您可以 通过单击发布窗口底部的"Insert"菜单选项卡将图像或文件嵌入发布中、 然后单击"image/video/file"选项。  在弹出的对话框中、单击"Upload"链接以浏览您的文件。
虽然您的原理图可以是.jpg 或屏幕捕获图像、但如果您可以生成 PDF 文件、我更喜欢使用它、因为它允许我在必要时进行打印并使用注释进行标记。   

尽管负载增加~3倍、但效率结果保持相对恒定、这意味着 rms 传导损耗不是特别显著(在这些负载水平下)、并且开关损耗(包括磁芯损耗)可能是主要问题。

此致、
乌尔里希  

尊敬的 Ulrich：

感谢您的及时响应。

今晚我要将原理图转换为 PDF 并发送给您。  

我今天上午将联系 Micrometals 看看他们能提供什么。 我将在250 μ H 下使用磁芯尺寸 T250-18、其采用单层绕组结构。

我已经学习了许多有关 PFC 电感值与频率和电流的文档、似乎每个人都有不同的计算方法。 基于我所能找到的重叠输入的逻辑是选择此250uH 电压来减少纹波。 也许我在错误的球场,甚至邮政编码在我的分析!

电感值是否会影响效率？

在电源设计器中、电感器的值为16uH、并且比我正在使用的电感器小一个数量级。 您在这里提出的意见非常有价值。 I 使用375v 作为输出、18A 作为输出电流、频率为100KHz

我有来自 TI 的一些1.2kW、3Kw 和5kW 的设计 PDF。  

附加了它们以供您参考。

我已将 Cin 从0.1mfd 更改为2mfd、效率没有变化。

我已更改 CAOA 和 CAOB 器件以实现50KHz 的工作频率、而效率没有变化。 (我的 UCC28070驱动板位于插入式模块上、并且我填充了用于50和100KHz 的模块、因此易于更改和测量！

我提到过、我认为电源设计器中存在错误、其中 CSA 和 CSB 引脚上的电容器显示为220nf = 0.22mfd、比我在 UCC28070 PDF 文件中看到的220pF 大得多。

我使用 IGBT 多年、结果很好。 HGTG30N60A4D 的额定频率为200kHz、我也尝试了具有相同效率结果的其他高速 IGBT。

完成效率测试后(尤其是在寒冷的天气中)、环境温度约为14°C。 我在运行这些测试时、内核温度甚至都没有升高到10摄氏度、因此我认为这不是内核温度。

此操作不起作用、因为没有"上传"链接：

如果您希望发布原理图(可以只有 PFC 器件、不一定是整个 PSU)、您可以 通过单击发布窗口底部的"Insert"菜单选项卡将图像或文件嵌入发布中、 然后单击"image/video/file"选项。  在弹出的对话框中、单击"Upload"链接以浏览您的文件。

您好，Stephen：  

我同意您的看法、在使用 UCC28070控制器时、Webench 电源设计工具似乎有一些问题。  
对于电流感应滤波器而言、220nF 的电容值不仅过高、而且升压电感也会过低。  
我会通知 Webench 团队进行调查、但无法预测何时可以修复。  

请使用220pF 进行 CSx 输入滤波。  
升压电感器值250uH 有点保守、但合理。  

在附加文件时、我不确定您的界面是什么样子的。  它可能与我在此处的 E2E 屏幕上看到的有所不同。  
这是我看到的：  
 


 

单击"上载"按钮并键入文件名或浏览并从文件文件夹中选择。

至于低效率、如果一切都在低温运行、则计算的测量可能不准确。
在上面的示例中、 88.9% eff = 181W 功耗下的1450W 输出。  这接近于全功率时的预期损耗。  

该181W 损耗分布在多个功率元件之间：主要是二极管桥、电感器、IGBT、输出二极管。   
基本上有7个主要元件、因此181/7 =每个~25W (大致说来)。  这是不可忽略的热量、需要散热、因此某些器件必须变热。  如果没有物体是异常热的、则必须怀疑测量结果有问题。

您是使用专用的功率计、还是分别测量输入 IRMS 和 Vrms 并相乘以得出输入功率？    
轻负载下功率因数越低、VA 产品就越高于实际引脚、也可能使效率看上去更糟。  
请检查功率组件温度、并检查功率测量方法。  

此致、
乌尔里希  

我昨晚向大家发送了原理图、以回复你们给我的电子邮件。 我把它们附在这里。 我已经订购了一些 Kool Mu 和微晶芯尝试。

我正在使用 Valhalla 2110A PFC/电流/电压/功率计、因此我可以在测量期间随时选择希望在显示屏上看到的内容。 我已经对照其他仪表对 V/Amp/Watt 读数的精度进行了交叉检查、并且我已经加载了一个纯电阻负载的电源(我有3kW 负载电阻器)、他们都要检查 out.e2e.ti.com/.../2068.UCC28070.pdf

您好，Stephen：  

我 不记得就这件事给您发送电子邮件了。 我搜索了我的"已发送"框、"收件箱"、"已删除"和内部电子邮件文件、找不到向您发送电子邮件的记录。  我还没有收到您的任何电子邮件回复。  到目前为止、我所有的通信都是通过这个 E2E 论坛进行的。   
如果认为来自我的电子邮件地址以"@TI.com "以外的任何内容结尾、那么这是一封欺诈性电子邮件。  我不 认为 TI 的其他任何人 会向您发送声称是我的电子邮件。  我怀疑阅读此论坛的人获取了您的电子邮件地址(来自您的第一篇文章)、并冒充我以获取您的设计信息。  您应该屏蔽这个地址并且永远不会再回答它。  

回到最初的问题：我想确认您关注的问题是 PFC 转换器的效率较差。   
请更正我的错误。  

很高兴您使用交流电表来测量输入功率。  对于输出功率、我假设您仅测量 PFC 转换器的直流输出电压和直流输出电流、而不测量所连接的下游直流/直流转换器的输出、不包括连接到负载的电缆压降。  第一次开机自检时、534W、850W 和1450W 分别代表满负载的10.7%、17%和29%。  

我有来自1200W 评估板的数据、在 200Vac 输入下、10%、20%和25%负载条件下的效率为95.2%、96.2%和96.7%(我没有 获取 208Vac 数据)。  该设计使用普通部件、虽然没有 EMI 滤波器、但未使用特别方法来提高效率。  但是、我不会期望滤波器额外损失7%、尤其是在轻负载条件下。

如果在10-29%的负载条件下、(Vdc*IDC)/Pac 的计算结果=~89%、那么我必须得出结论：有些电源处理元件损耗过高、或者有一些额外电路产生不直接属于 PFC 转换的功耗。  例如、您是否有大功率冷却风扇在运行？  或者为 PFC 控制和栅极驱动电路以外的电路供电的偏置电源？  
如果1450W 输出测量~180W 损耗、并且我们预计效率可能为94%、即~93W 损耗、则 几乎 不考虑90W 的损耗。

您在最新文章中提供的原理图仅显示了 PFC 的控制器子板、没有电源路径。   
我不希望您在此公共论坛中展示您的整个设计、但我想确保仅测量相关的 PFC 电路以提高效率、不包含不相关的电路。  如果确认了这一点、则过多的损耗必须在一个或多个 PFC 电源路径元件中。

此致、
乌尔里希