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[参考译文] UCC28180:1750W 输出电压不稳定

Guru**** 1641220 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28180, UCC27524
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/1346986/ucc28180-1750w-output-voltage-not-stable

器件型号:UCC28180
主题中讨论的其他器件: UCC27524

团队、您好!

我们使用 UCC28180设计1600W PFC。 我们将同一芯片用于不同的设计、例如450W、600W 和900W 效果良好。 但在1750W 更高功率的应用中、我们面临着输出电压调节问题。 一旦我们在230VAC 的输入下加载大于600W 的 PFC、输出电压就会在390V 至420V 之间波动、而 PF 将降至<0.70、便会引发问题。 请帮我解决这个问题...

更新后的值:

1. ICOMP:1500pF

2.频率:17.4K 120kHz

3. ISENSE:R 220E 和 C 1nF 和二极管 BAS21

4.VSENSE:顶部 R 996K 和底部 R 13K 和 C 1nF

5. VCOMP:R 16K 系列、C 系列10uF 系列和并联 C 0.47uF 系列

6.闸极驱动器: UCC27524DGN 和双 MOSFET: TK110N65Z、S1F

7.二极管: C3D16065A

8.二极管系列: 1N5408

7.输出 VBUS 电容器:470uF x 3

8.输入电容:680nF

9.电感:264uH PQ5050

此致、

Nishanth M

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    您好、Nishanth:  

    我需要一些时间来分析您的原理图和电路值、看看我是否能够确定您所描述的症状是如何发生的。  
    请允许我花一天或更多的时间来解决这个问题。  

    此致、
    乌尔里希  

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    您好、Nishanth:  

    您最初声明已经设计了1600W PFC、然后在1750W 下测试、我会有点困惑、但这并不会实际影响主要问题。  

    我在您的 原理图中没有看到任何明显的问题、即使是考虑值列表变化(上述)也是如此。  
    但我确实看到、在 U14 (UCC27524栅极驱动器)的输入端 C109 = 220pF 将具有 R-C 时间常数、其中 R153 = 1KR、为~220ns。
    由于低电平阈值为1V、并且信号必须从12V 下降、因此该 RC 会增加约1us 延迟来关断 MOSFET。  

    在230VAC 输入下、延迟关断在电感器中允许更高的峰值电流。  请检查您的电感器电流是否显示饱和符号。

    => 在任何情况下,请完全删除 C109。  没有关断延迟、以便 PWM 可以充分控制电感器电流。  

    另一个问题是电流检测电阻= 0.02R/3 = 0.006667R。  此值对于1750W 而言太低。  
    我建议移除 R162、R158和 R168中的一个、使有效 Rs = 0.010R。   
    确保重新评估其余两个电阻器的最大功率耗散(或使用0.03R/3)。   

    此致、

    乌尔里希

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     Ulrich 您好、

    感谢您的支持。

    1600W 是 PSFB 侧的最大负载、但我们将 PFC 设计为1750W。 很抱歉让人困惑...

    我们将在删除 C109并使电流感应为0.01R 相似后对其进行检查并向您反馈。  

    如您所说、电流感应应为0.01R、但 ICOMP 处于>5.7V 的饱和模式。 我们的标称工作电压为230VAC 50Hz。 如果超过1500W、ICOM 将进入饱和模式、那么如何避免 ICOMP 饱和模式?  

    请帮助解决此问题并提供解决方案...

    此致、

    Nishanth M

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     Ulrich 您好、

    我们尝试移除 C109、并将电流检测值设为0.01R。 该问题在高于300瓦时仍然存在。 正如您在其他主题中所说、我们尝试了在 ICOMP 电容器上添加电阻器的方法。 我们从47k 和100k 增加了、但 PF 从0.92下降到0.68、电压不是恒定的。 目前 、我们只安装了一个 MOSFET。 所以,请检查和帮助我从这个问题...

    MOSFET 处的栅极波形:

    空载电压为390V 时的 ICOMP 引脚:

    负载为300W、电压为390V 时的 ICOMP 引脚:

    VSENSE 引脚:

    此致、

    Nishanth M  

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    您好、Nishanth:  

    当显示波形时、请始终包含每个波形的完整测试条件。  

    在您的第一个屏幕截图中、占空比变化看起来基本上是可以的、但长死区时间(当 Vgs = 0V 时)表明输入电压没有达到0V。
    我假设这是230VAC 的输入和无负载输出条件。  在空载的情况下、Cin 将保持充电状态、占空比将无法达到98%左右。
    更高的负载应该会将最大 D 增加到接近98%。

    您对 ICOMP 的第二张屏幕截图没问题、但没有传达太多信息。  

    VSENSE 的第四个屏幕截图显示5.286V、相对于5.0V 内部基准高约5.7%。  这是否是在负载压降为0W 后且输出出现过冲时捕获的?   

    您对于具有300W 负载的 ICOMP 的第三个屏幕截图是使用200ms/div 扫描。  这意味着每个分段有10个线周期、信息全都挤在一起。  此外、采样率(5ks/s = 0.2ms/样本)太低、以至于混叠 可能会使信号失真。    

    我建议在5ms/div 扫描条件下以高得多的采样率查看 ICOMP。   
    此外、您能否在发生问题时捕获实际的输入电流波形(并列出具体的测试条件)?

    此致、
    乌尔里希

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     Ulrich 您好、

    感谢您的大力支持。

    我们上周终于解决了这个问题。 我们缩短了 VCOMP 电容器接地和 IC GND 的 GND 布线长度。 将 VSENSE 电容从1nF 更改成了100pF、现在输出电压是恒定的、PFC 也达到0.999并且运行非常稳定。 查看以下交流输入侧的电流波形。

    测试条件:

    交流输入电压:230V  

    交流输入频率:51Hz

    交流输入电流:6.315A

    输出 VBUS 负载类型: 电阻式

    输出 VBUS 电压:385V

    此致、

    Nishanth M