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大家好, 我用 UCC28019A 设计计算器设计了 PFC CCM 升压转换器。 问题在于、如果我从85-265V AC 宽输入范围将功率增加到600W 以上、输出电压会下降。 功率高达550W、其工作电压高于该输出压降。
PFC 电感器详细信息
ETD39/20/13,16引脚,42圈,224uH,绞线。
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大家好, 我用 UCC28019A 设计计算器设计了 PFC CCM 升压转换器。 问题在于、如果我从85-265V AC 宽输入范围将功率增加到600W 以上、输出电压会下降。 功率高达550W、其工作电压高于该输出压降。
PFC 电感器详细信息
ETD39/20/13,16引脚,42圈,224uH,绞线。
你好、Jonathan
请查找栅极波形
e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2023_2D00_10_2D00_27-at-09.44.09.mp4
正常运行
输入160V 交流50Hz
398V 直流输出
负载756W
正常运行
可闻噪声和压降
输入148V 交流50Hz
输出382并去除油污
电感器值调整为270uH
e2e.ti.com/.../WhatsApp-Video-2023_2D00_10_2D00_27-at-09.44.08.mp4
塞缪尔,你好!
为了确保我了解您的问题、以下内容是否正确?
正常条件
问题条件
可闻噪声似乎是 UCC28019A 的一个常见问题。 我们有一份应用手册、其中重点介绍了最大限度减少这种情况的策略、位于以下位置: https://www.ti.com/lit/an/slua688/slua688.pdf。针对高负载下可闻噪声的关键解决方案是增加输出电容。 虽然电容已超过1000uF、但您可以尝试增大输出电容、看看这是否会发生任何变化。
对于大功率应用、其电感似乎低于预期值。 根据您的规格使用 UCC28019A 计算器(www.ti.com/.../SLUC117)、我得到的最小电感值至少为342uH。 尝试使用350uH - 500uH 范围内的电感器。
此致、
乔纳森·王
尊敬的 Jonathan
请检查输入电压的不同电感
PFC 测试-435uH | ||||
输入电压 | 输入电流 | 输入电源 | 功率因数 | 输出电压 |
VAC | I (安培) | (W) | PF | VDC |
240 | 2.968 | 709 | 0.994 | 382.9 |
265 | 2.712 | 715 | 0.993 | 386.9 |
输入< 240V 输出电压下降< 378,364,358 | ||||
PFC 测试-354uH | ||||
输入电压 | 输入电流 | 输入电源 | 功率因数 | 输出电压 |
VAC | I (安培) | (W) | PF | VDC |
170 | 709 | 0.994 | 398 | |
265 | 2.712 | 715 | 0.993 | 398 |
输入< 170V 输出电压下降< 378,364,358 | ||||
PFC 测试- 270uH | ||||
输入电压 | 输入电流 | 输入电源 | 功率因数 | 输出电压 |
VAC | I (安培) | (W) | PF | VDC |
160 | 709 | 0.994 | 398 | |
265 | 2.712 | 715 | 0.993 | 398 |
输入< 160V 输出电压下降<378,364,358 | ||||
PFC 测试-220uH | ||||
输入电压 | 输入电流 | 输入电源 | 功率因数 | 输出电压 |
VAC | I (安培) | (W) | PF | VDC |
140 | 709 | 0.994 | 398 | |
265 | 2.712 | 715 | 0.993 | 398 |
输入< 140V 输出电压下降<378,364,358 | ||||
PFC 测试-160uH | ||||
输入电压 | 输入电流 | 输入电源 | 功率因数 | 输出电压 |
VAC | I (安培) | (W) | PF | VDC |
125 | 709 | 0.994 | 398 | |
265 | 2.712 | 715 | 0.993 | 398 |
输入< 125 V 输出电压下降< 378,364,358 | ||||
撒母耳、你好!
感谢你等待。 您听到的可闻噪声听起来像是开始施加峰值电流限制。 这意味着您的升压电感器会饱和且过热。 峰值限制电流将开始生效以防止饱和、但它只会限制电流的时间足够长、使电感器再次升温并重复。
您的测试数据似乎还指示在 Vout 下降之前功率限制为709W。 无论电感值或 Vin 如何、性能都在709W 时失败。 测试数据似乎几乎完全对称。 您是否确定这些是每个电感器值的实际测试值?
以下是建议采取的后续步骤:
如果问题仍然存在、请向我发送上述数据。
较低的电感只会增加峰峰值电流、从而产生更大的 DCM 和更大的 iTHD。
此致、
乔纳森·王
你好、Jonathan
感谢您的评论,
我们目前还没有电流探头您能建议测量万用表等替代方法吗?
将很快测量并发布您的帖子
使用热像仪生成 PCB 的热图
我们没有热像仪,但我们通过 IR 温度枪测量它显示仅42dec
还建议消除输出电压噪声、
输出负载期间的直流电源噪声(12V)
PCB 布局
撒母耳、你好!
感谢您的更新。 我强烈建议使用电流探头、因为在不测量电流的情况下磁性组件很难调试。 如果没有可用的电流探头、则可以尝试改为测量电流电阻器上的电压、例如 R13。 不过、这可能不那么准确。
输出电压纹波是 PFC 的一个特性。 PFC 的目标是在交流电压转换为直流电压时提高 PF 并降低 THD。 然后、LLC 等单独的隔离式直流/直流级将产生稳定的输出电压。 电压峰峰值电压~5%和~100Hz 是 PFC 的正常现象。 在12V 峰峰值时、输出电压看起来不错。 有关 PFC 纹波的更多信息、请参阅由 Uli 提供的这篇 E2E 帖子: https://e2e.ti.com/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1271311/ucc28180-tida-010081
我建议您在 PCB 中包含散热器。 您的 MOSFET 将散发大量必须散发的热量。 即使效率达到99%、对于1200W 系统、至少12W 的能量都会散热。 我们的 UCC28019AEVM (https://www.ti.com/tool/UCC28019AEVM) 工作功率为350W、效率为97.7%。 但是、仍需要散热器来散热。 请参见下图。
IR 摄像头很有用、但它无法显示整个电路板上的热梯度。 下面是 TIDA-00443 参考设计的一个示例、它使用 UCC28180单相 PFC 控制器。
对于高功率电路板而言、电路板走线看起来也太小。 在 UCC28019AEVM 上、 整个区域都放置了较大的铜平面。 我会在您的设计中添加大型铜平面、尤其是沿高电流和 GND 路径。 有关更多布局指南、请参阅 UCC28019A 数据表的第10节。
希望这对您有所帮助!
此致、
乔纳森·王