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[参考译文] UCC28070A:不寻常的电流检测信号斜率(和过热的电感器)

Guru**** 2510095 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28070A

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/1342066/ucc28070a-unusual-current-sense-signal-slope-and-inductors-that-are-too-hot

器件型号:UCC28070A

您好!

我们正在研究的项目是一个功率因数校正器,一个用于为工业洗衣机的臭氧反应器供电的客户的 PFC 板。

更具体地说、它是一种交错式升压 PFC、其中逻辑由15V 外部供电。 它是在 Infineon  EVAL-PFC5KIKWWR5SYS 的评估板之后建模的。    出于测试目的、将 PFC 输出连接到4.3kW 负载。

进行测试时、我们注意到电感达到了比英飞凌参考设计更高的温度。 有趣的是、其中一个电感器显示的温度与另一个不同:一个(电感器 A)的温度为105摄氏度、另一个(电感器 B)的温度为70摄氏度。

在示波器上测量栅极信号 GA 和 Gb 显示出栅极驱动器输出的最大占空比存在差异。  PFC IC (UCC28070A)的栅极驱动器输入(GDA 和 GDB)的 占空比与它们各自的 GA 和 Gb 栅极驱动器输出相匹配。

GDB (左)和 GDA (右)。  在将 PFC 板连接到 4、3kW 负载时进行的测量。

    

假设它与反馈信号有关。 电流检测信号、CSA 和 CSB (来自 CS 变压器)可以通过无源器件单独配置、以便我们测量它们的波形。 这是包含 CSA 和 CSB 信号的原理图。 我们 探测了两个22欧姆电阻器上方。

测量示波器上的 CSA 和 CSB 后发现电压斜率存在差异。 此处是 CSA (左)和 CSB (右)的波形。  

   

第二个 CSB 电压为什么这样倾斜?  在达到 IGBT 开关尖峰之前、该电压似乎也会下降、这也似乎是错误的。 这是否与电感器升温的方式不同有关? 我们更换了无源组件、但问题仍然存在。

我感谢我能得到的任何帮助,并希望我已经表明了自己。 我对电子行业比较陌生、更不用说电力电子技术了、所以请原谅我、我不讲任何不清楚的地方。

  • 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。

    Jonathan、您好!  

    感谢您关于 UCC28070A PFC 控制器电流检测的问题。  

    从 GDA 和 GDB 波形中可以看出、GDA 最短导通时间(对于测试条件) 约为 GDB 长度的3倍。
    因此、电感器 A 的温度高得多是合理的、因为增加的导通时间允许 A 相中的电流电平比 B 相中的电流电平高得多。  
    理想情况下、GDA 和 GDB (以及相应的电感器电流)应相同。   
    除了解释电感器温度之间的差异外、我不能猜测为什么您客户的电感器运行得比英飞凌评估板中的电感器更热(假设测试条件相同)、除了推测英飞凌电感器可能比您客户的设计更能实现更低的损耗之外。   

    现在、问题是为什么 GDA 导通时间比 GDB 宽得多。  两个 PWM 比较器接收相同的 IMO 信号且两个通道合成器使用相同的 RSYNTH 编程的下斜率、因此差异必须来自 CSA 与 CSB 信号。   
    正如您注意到的、 与 Vcsa 相比、Vcsb 信号的斜率和形状失真。   

    目前尚不清楚 Vcsb 信号是否在与 Vcsa 相同的线路周期瞬时点被捕捉。  同时采集2个通道可以解决这个问题、但考虑到所示的 CSB 失真、我怀疑整体 Vcsb 会衰减。  由于电流放大器和 PWM 比较器会调节 PWM 以匹配 Vimo、我认为 PWM-B 大于 PWM-A、因为对于同一个 Vimo 基准、Vcsb 小于 Vcsa。   

    现在、问题变成了导致 Vcsb 信号失真的原因。  (这假设 Vcsa 正确、并且看起来肯定比 Vcsb 更正确。)
    首先、请从 T1变压器输出二极管的阴极中移除电容器 C12 (330pF)。  对其他相位(未显示)执行相同的操作。  
    那里应该没有电容。  
    其次、验证 Vcsa 和 Vcsb 逐周期信号是否可以精确调节每个周期中的实际电感器电流。  在交流整流线路的几个点上对它们进行比较(在过零处、稍微向上看正弦波、向上看正弦波、靠近峰值、峰值处、然后将点镜像到正弦波下方)。    
    目的是检测  电流检测变压器中的磁化电流(Imag)过大是否可能降低 CSx 信号。  该电流可以从检测电阻器(RSA、RSB)窃取"信号电平、并使电感器电流看起来低于实际值。   
    Imag 过多来自栅极驱动关断期间伏秒复位不足。   
    有关此主题的更多信息、请阅读 UCC28070A 数据表的第7.2.2.7节。  

    请注意、Imag 过大可能不是 CSx 信号差异的唯一根本原因。  其他原因可能是由原型板上安装的组件值不正确引起。  
    原理图值可能正确、但其中一个实际电路板值可能错误。 或者可能存在断开的连接(开路或短路)、等等。  
    检查电流检测路径中的每个器件、以验证其是否正确、以及信号是否正确。
    此外、验证两个电感器是否相同。  交换 La 和 LB 可以证明该问题 在 CT 内外都存在、而不是跟随电感器本身。  

    调试时假定两个相位中的所有 PFC 信号和操作都应相同(相移除外)、并在不相同的地方进行调查。  

    此致、
    乌尔里希