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[参考译文] UCC28056：输出未调节问题

admin
Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28056
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/1374201/ucc28056-output-not-regulating-issue

器件型号：UCC28056

工具与软件：

您好！

我将使用 UCC28056A IC 设计 PFC。 我遇到了 PFC 不调节至设定电压的问题。 例如、当我将输出电压设定为300V 时、输出将达到这个电压并且正常工作。 但是、当我在某个点开始将输出电压设定值增加到500V 时、它会停止增加电压并保持在425V。 我注意到、当我尝试将输出电压设定值增加到此电压以上时、VOSNS 电压开始从2.5V 下降到2.0V。

以下是 VOSNS、ZCD 和 FET 漏极电压的捕获：

蓝色信号为 VOSNS、稳定在2.0V 左右

我还仔细测量了 ZCD 信号、以查看是否发生过流保护 OCP1、但 导通间隔期间的 ZCD 信号不超过500mV 使 OCP1跳闸。 它仅达到~50mV。 以下是 ZCD 和漏极电压的捕捉：

之后、我还测量了 COMP 电压。 不幸的是、我不知道如何解读此信号、因此我请求您提供有关信号应是什么样子的帮助和建议。

更糟糕的是、当我增大输入交流电压时、PFC 开始脉动。 我推断、各个脉冲之间的间隔为1s、而触发 OCP2时的延迟也是1s、因此会触发 OCP2。 下面是这个脉动的捕捉。

我不明白为什么会触发 OCP2、因为导通期间的 ZCD/CS 信号仅达到60mV、这远高于750mV 阈值来触发 OCP2。

我附加了 Altium 项目、以便大家看到原理图和 PCB 布局。 我还要连接用于设计电路的 UCC28056 Excel 计算器。

我感谢你的帮助。

Samo

e2e.ti.com/.../240613-UV-Bulb-Driver-Altium-_2D00_-TI-e2e-ticket.zip

e2e.ti.com/.../260613-UCC28056X_5F00_Design-Calculator-v02-120Vac-TI-e2e-ticket.xlsm

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    TI__Guru**** 2380860 points
    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。

    您好、Samo、  

    Altium .zip 文件为"empty"、没有内容。  但这是可以的。  我此时不需要查看 PCB 文件。  
    请生成。 Altium 的原理图 PDF 文件并将其发布。  这样我就能更轻松地使用它。  

    同时、COMP 电压信号看起来非常奇怪。  通常、该信号应该几乎是一个平坦的直流电平(具有非常小的100Hz 交流纹波)、直流电压范围在0V 至5V 之间。  电平大致与输出功率成比例地对应。  

    在半个线路周期内、信号会发生显著变化。  这表明您的补偿网络不正确、响应时间太短。

    您的 Excel 设计文件已部分损坏、并通过删除一些宏项目进行了修复、因此许多计算无法正常工作。  
    但是、用户选择的项目(黄色单元格中的输入)完好无损、您的 Cp、CZ 和 Rz 值与我在此引脚上看到的常见值有一个数量级不同。   我假设工具中的值是在您的实际电路板中使用的值、并且 COMP 信号行为支持该假设。

    我不知道该工具为这些组件推荐了什么(因为计算建议的宏被删除)、但一个非常粗略的猜测是将 CP 和 CZ 增加10倍、并将 Rz 减少1/10。    

    此时、我不知道是什么影响了 ZCD 信号。  看到您的原理图后、我将进行更多调查。  
    注意： 原理图表示您要实现的设计。  
    PCB 及其上的器件应与原理图完全匹配。  请确认电路板上的所有元件都是原理图上所示的元件、具有正确的极性、并且没有短路或开路。  相反、如果您对电路板进行了任何修改、请确保原理图已更新以显示这些修改。   

    此致、
    Ulrich

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    Ulrich 感谢您的快速响应、非常感谢。

    我已重新附加 Altium 项目和原理图的 PDF 文件。 我还重新附加了 Excel 计算器、希望能使宏正常工作。

    我对补偿器组件的取值如下：

    c_z = 200n

    R_z = 275k

    c_p = 20n

    是否应尝试将 C_z 和 C_p 增大10倍并将 R_z 减小1/10？

    e2e.ti.com/.../5481.240613-UV-Bulb-Driver-Altium-_2D00_-TI-e2e-ticket.zip

    e2e.ti.com/.../240614-SCH-UV-Bulb-Driver-v1_5F00_1.pdf

    e2e.ti.com/.../5633.260613-UCC28056X_5F00_Design-Calculator-v02-120Vac-TI-e2e-ticket.xlsm

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好、Samo、  

    是的、在我花些时间浏览您提供的信息的同时、请 尝试将 C_z 和 C_p 增大10倍、将 R_z 减小1/10、并查看性能是否显著提高。

    这些值可能不是最终的理想值、但我认为它们将比现在的值更接近正常值、而 COMP 应该更像是在所有负载水平下穿过工频的平坦信号。   

    此致、
    Ulrich

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    Ulrich、您好！

    感谢您提供有关修改补偿器组件的建议。 10倍电容器和1/10电阻器并且性能得到改善、这是因为 PFC 现在在突发模式下稳定运行、而不是不断运行。 然后、我更多地增加了电容器事件(20x)、减少了电阻器事件(1/20)、我认为现在情况会更好。

    当前值为：

    c_p = 470n

    c_z = 4.7u

    R_z = 10k

    我还弄清了 PFC 为什么没有将输出电压调节到500Vdc。 看来、印刷电路板制造商要么使用不同型号的 UCC28056A (未集成到高于400Vdc 的输出电压)、要么使用了一个假的中国替代器件。 无论哪种方式、一旦我更换了直接从 TI 购买的 IC、输出就会增加到500Vdc。

    我仍然还有一个问题、这是突发模式。 一旦输出功率降至10~15W 以下、我的 PFC 就会进入突发模式、这是不好的、因为这会导致高输出电压振荡。 理想情况下、当输出功率小于3W 时、我希望发生突发模式。 数据表还指出、当负载下降到低于15%负载时、应该启动突发模式。

    我不明白 IC 如何"知道"当它是在15%的额定负载,我可以做什么来改变的时刻,当它转换。 我们的 PFC 的额定功率为30W、因此在15W 下启动突发模式真的是不必要的。 您能就此提供建议吗？

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    下面是 PFC 在突发模式下运行时的漏极和 COMP 电压捕获。

    很明显、v_COMP 降至0.750V、这是启动突发模式的阈值。 如何保持 COMP 电压较高以防止这种情况发生？

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    您好、Samo、  

    要回答您在之前的帖子中的问题： UCC28056会根据 COMP 电压在其为额定负载的15%时"知道"。  COMP 电压定义为在100%负载时处于5V 钳位。  COMP 电压(大部分)与输入线路无关、因此15%的负载= VCOMP = 0.15 X 5V = 0.75V。
    在 UCC28056A 中、当 Vcomp 降至0.75V 时、它会停止 开关并且不会恢复开关、直到 Vcomp 升至0.875V。  这构成突发模式、您的观察结果会确认这一点。   

    由于阈值不可编程、因此将突发模式转换为3W 或更低的唯一方法是将3W 定义为3/0.15 = 20W 的15%。  因此、100%额定负载必须只有20W。  但这与您规定的30W 设计目标不匹配。   
    同时、如果突发始于15W、这是100W 的15%、因此 PFC 电路的行为就像设计为100W 一样。   
    您的 Excel 工具指示50W 的最大设计负载目标(比 规定的30W 目标高67%)。   

    UCC28056控制器专为交流输入范围介于85Vac 至265Vac 之间的应用而设计。  由于只有 3个引脚可用于操作 VOSNS、ZCD/CS、COMP)、与"常规"应用的偏差能力很小。  控制器设计中内置了几个假设。  
    其中一个是 Vout =~400V (不像您的500V)；另 一个是 Kzc = 401 (不像您的501)；另一个是 Vin_min 达到85Vrms  (不像您的110Vrms)；另一个是实际 Lboost 非常接近建议值(不像您的值低~23%(680uH 而不是880uH))。  
     
    我认为、这些与假定的"常用"PFC 设计的偏差共同使视在最大功率电平约为100W、这会导致~15W 时的突发模式行为。  

    我不知道要做什么、但我建议针对30W 最大负载修改您的 Excel 输入(如果这确实是您的最大目标)、并使用85VAC 作为最小输入(即使您不打算这么低的运行)。   
    在30W OUT 时使用85VAC 输入会将电流检测电阻值调高、这 会将 突发模式阈值降低至~4.5W。  
    我不知道该怎么做 Kzc。  显然、您必须将 VOSNS 反馈配置为500V 输出。  
    我必须思考这些因素如何影响 UCC28056的运行。

    此致、
    Ulrich   

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    TI__Guru**** 2380860 points
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    Ulrich、您好！

    我发现问题出在升压电感 Lboost 上。 我的电容器太小了、当我将其增加到 Excel 计算器建议的值时、PFC 行为显著改善。 现在、我转换到功率电平约为4W 时的突发模式、这是可接受的。

    感谢您的帮助、非常感谢。

    此致、

    Samo