[参考译文] UCC256403：针对 UCC25640x LLC 谐振控制器的突发模式控制

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UCC25640x LLC 谐振控制器

SLUSD90E–2019年6月–2021年2月修订

在第36页的"7.4.3突发模式控制"说明中、该页底部说明：

"通过选择 ​​相对于控制量 Vcomp 更高的 BMTL 和 FBreplica 值、选择更高的块继续工作。 在这种情况下、BMTL 会限制 LLC 的最大开关频率。"

①What 受限的特定频率是多少？

>最小开关位于电容器区域上方。

 >最大值约为400kHz。

②Also ,它说继续控制的条件是"选择 ​​ BMTL 和 FBreplica 的较高值"。 此选择是可以从外部控制的设置吗？

如果是、请告诉我具体的设置方法。

>从基准到 LL 引脚的电阻分压器设置阈值。

> BW 引脚上的电压不仅用于 OVP。  但是、它设置了 BTL/BTH 比率

下表显示了用于设置选项的 BW 电压

BMTL/BMTH 比率。  右侧列中应该有电压。

由于电路配置的原因、对于不使用突发模式的情况、我需要进行控制。

>这可能导致轻负荷下的过冲。

您可以使用 BW 引脚将设计设置为选项1。

电流问题是、当输出电压(-5%至-10%)在几乎没有输出负载的情况下变化时、反馈控制无法在控制限值处响应、并且该 IC 的 FB 端子通过光电耦合器控制从输出灌入 GND、输出电压从4.9V 急剧上升到大约5.3V、从而变为不稳定电压。

一种简单的解决方案是连接必要的虚拟负载、但这无法提高转换效率。

>如果您不使用突发模式,这是典型的解决方案。

那么、是否有办法在不使用 IC 突发模式控制的情况下、稳定并将输出电压维持在一定精度范围内、例如正向 PWM 连续控制、即使在轻负载的连续控制限制下也是如此？

>您可以尝试加速电压环路以减少过冲。

>您还可以增加输出电容器组、以减少输出上较大负载瞬态的过冲和下冲。

如果可能、请告诉我具体的解决方案。

最后一种解决方案是添加钳位/分流器、以防止过度过冲。

此致、

UCC256403问题(第2个)

大家好、我是 Kurata。
感谢您的持续支持。
针对我第二天收到的问题、我们调整了常数、以使原型的控制响应尽可能快、这是基于贵公司的观点、即对策应"加快输出控制响应"。
因此、故障条件几乎没有变化。
我对测试结果的看法是、UCC256403器件的性能已达到无法进一步控制轻负载的水平。
在从100%到0%的突然负载变化测试中、已确认控制频率上升到大约312kHz (T≒3.2μsec)的最大值、接近您在回答中提到的400kHz 的最大控制频率。
此测试的结果显示发生了两种状态：一种状态的瞬态响应收敛到空载稳态值、另一种状态的瞬态响应未收敛(不稳定电压)。我感觉在接近此最大频率的频率下、已达到无法进行正常控制的最小限制功率。
当出现这种状态时、即使没有负载、设备的输入功耗也会比正常的无负载条件增加约四倍。
两种发生模式的测试结果和观察数据以 PDF 文件的形式附加。
请确认内容。
非常感谢贵公司就此事发表意见、如果您能告知我们任何可针对 UCC256403 control.e2e.ti.com/.../UCC256403_5F00_5V10A-output-_2D00_-Transient-response-waveform-measurement-during-sudden-load-change.pdf 实现5V±5%恒压精度的改进措施、我们将不胜感激

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此致、

您好！

当从100%负载更改为0%时、您的设计会超出调节范围。   输出电压会大幅下降。   

我认为这不是由于突发模式工作不正常。  您甚至在报告中提到开关会停止。

您可能会触发过压保护、从而导致设计停止开关。

BW 引脚是检测 OVP 的引脚。   

您应该能够通过监控 BW 引脚、输出、LO、SS 和输出来确定是否存在此 OVP。  在输出上触发、当其降至稳压范围以下时、立即查看关断前的这些点。

此致、  

UCC256403问题(第3次)

大家好、我是 Kurata。

感谢您的持续支持。

关于昨天的回答、您指出了在 BW 终端上可能检测到了过压。 我再次在相同的条件下观察到它、但没有发生此类"过压"。 请检查随附的数据。

此外、在您对答案的解释中、您写道、我们提交的报告中包含一条关于开关操作已停止的声明、但我认为我们并未对此进行解释。

在负载从100%突然变为0%的情况下、我解释说："FB 端子会由于输出的控制信号反馈而产生光电耦合器输出的灌入操作而快速灌入 GND。"

我认为、这是输出电压上升到超过监控输出的并联稳压器控制基准电压的结果、导致负反馈并发送一个信号、导致光耦合器输出灌入。 总而言之、我认为 UCC256403器件的性能已达到无法再进一步控制轻负载的水平。

在前面的说明中、我们说过在从100%到0%的突然负载变化测试中、控制频率上升到大约312kHz (T≒3.2μsec)的最大值。 然而、观察结果表明、在更改为此据信是上限的过程中、控制频率在达到最大上限之前以阶段从额定负载下的频率从大约75kHz 上升到大约140kHz 到大约200kHz 再上升到大约310kHz。

但是、这种行为的不同之处在于当它收敛时：输出电压上升至大约5.08V、当它不稳定时：上升至大约5.30V。

当控制状态不能稳定到此静态波动的空载电压并升至5.3V 时、是不是只是控制状态达到了最大频率的极限？

因此、我们假设根据检测突然变化的条件的细微差异、可能会出现两种情况：控制稳定到静态波动值、也可能发生控制。 总而言之、当空载时发生过度控制时、输入功耗约为无正常负载时的四倍。当比较随附数据(第3.1和3.2项)中的 LLC 初级电流波形时、该波形在未达到稳定和收敛时、与干净的 SW 电流波形相差甚远。 之所以出现这种状态、是因为第3.2项中的 BW 端子电压波形噪声的峰值电平在空载时明显高于额定负载时、从而导致硬开关、我们想象这会导致开关损耗和输入功率显著增加。

请检查随附的数据。

如果您对上述解释有任何疑问或运营方面有改进空间、我们将非常感谢您的答复和 guidance.e2e.ti.com/.../UCC256403-5V10A-output_5F00_Transient-response-waveform-measurement-during-sudden-load-change-2.pdf

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为什么报告中的 BW 引脚为正弦信号？  应该是方波。

此致、

UCC256403问题(第4个)

大家好、我是 Kurata。

感谢您的持续支持。

关于您昨天的回答、我已经弄清了为什么 BW 端子的波形是正弦波、而不是方波。 之前、在我们的评估板测试中、我们在 BW 端子上连接了一个大电容器(0.01μF)、以便在调整电路常数时消除任何关于过压故障的怀疑。 由于该电容器的电容、分压器电阻器的积分效应导致波形变为正弦波或三角波式。

这是我在设置上的错误。 抱歉。

不过、这与这次 BW 端子的过压保护检测故障无关、而是与配置不会对瞬时过大的噪声做出反应。 因此、我认为不存在因噪音进入 BW 终端而引起的故障、这就引起了另一个 day.e2e.ti.com/.../Transient-response-waveform-of-5V10A-output-by-UCC256403-control-_2800_3_2900_.pdf 的担忧

UCC256403问题(第4个)

大家好、我是 Kurata。

感谢您的持续支持。

关于您昨天的回答、我已经弄清了为什么 BW 端子的波形是正弦波、而不是方波。 之前、在我们的评估板测试中、我们在 BW 端子上连接了一个大电容器(0.01μF)、以便在调整电路常数时消除任何关于过压故障的怀疑。 由于该电容器的电容、分压器电阻器的积分效应导致波形变为正弦波或三角波式。

这是我在设置上的错误。 抱歉。

不过、这与这次 BW 端子的过压保护检测故障无关、而是与配置不会对瞬时过大的噪声做出反应。 因此、我认为不存在因噪音进入 BW 终端而引起的故障、这就引起了另一个 day.e2e.ti.com/.../Transient-response-waveform-of-5V10A-output-by-UCC256403-control-_2800_3_2900_.pdf 的担忧

UCC256403问题(第4个) Re -编辑

大家好、我是 Kurata。

感谢您的持续支持。

关于您昨天的回答、我已经弄清了为什么 BW 端子的波形是正弦波、而不是方波。 之前、在我们的评估板测试中、我们在 BW 端子上连接了一个大电容器(0.01μF)、以便在调整电路常数时消除任何关于过压故障的怀疑。 由于该电容器的电容、分压器电阻器的积分效应导致波形变为正弦波或三角波式。

这是我在设置上的错误。 抱歉。

不过、这与这次 BW 端子的过压保护检测故障无关、而是与配置不会对瞬时过大的噪声做出反应。 所以、我认为 BW 终端没有噪音进入引起的故障、这就引起了隔天的担心。

我移除了相关电容器并拍摄了工作波形的另一张照片、因此请使用随附的更正数据再次检查 BW 端子波形。

另外、关于负载从100%突然变为0%时的恒压特性、这是最初的问题、如果您能再次告诉我问题是什么以及是否有解决方案、我将不胜感激。

感谢您访问 advance.e2e.ti.com/.../Transient-response-waveform-of-5V10A-output-by-UCC256403-control-_5F002800_3_2900_.pdf

＜第四个问题–2＞

这是我今天提出的第二个问题。

在我关于"过冲超过设定值的问题"的初始问题中、我收到了两条建议："将其设置为选项1"和"加速​​控制环路"。 但把它设置为第一个选项(选项1)的意义和机制是什么？

数据表中没有说明、因此我不理解该选项是如何工作的。 请提供建议。

您好！

如果您对 UCC25660x 系列器件有疑问、  请在主题标题中添加 UCC25660x 并重新发布到 e2e、以便相应的应用工程师能够回答您的问题。

此致、

你好、Mike

感谢你的帮助。

我是 Kurata。

感谢您的回答。

我理解您关于考虑 LLC 新器件 UCC25660的建议。

然而、考虑到我们迄今为止评估此器件所花费的时间和成本、我们不能轻松切换到您引入的器件。

如果我们能够清除当前的问题、就可以看到产品上市、因此我们想要以某种方式完成评估。

请合作。

更多详细信息

①In 一天的问答中、您说空载控制的最大频率是400kHz、但可控制输出电压稳定的最大频率是多少？

我们原型的当前状态在另一天的附加文件中观察到、最大值接近310KHz。

在这种状态下、FB 端子被光耦合器负反馈信号拉至 GND、并处于不稳定(开环控制)状态。

Δ ②However、稳定状态下静态负载波动时的稳定空载控制频率约为120kHz。

因此、不清楚为什么即使频率由于突然的负载变化而上升到310kHz、也无法控制该频率。

VCR 端子(通过分压器电阻捕获谐振电压)的输入电平设置是否适当、对该最大可控频率的上限有任何影响？

请告知如何改进控制、这样它就不会锁存到高控制频率、并允许进行稳定的控制。

有没有措施可以将控制频率的收敛值保持在大约120kHz、即使在突然变化期间也是如此？

LL/SS 端子电压和 FB 端子电压之间的关系

启动后、LL/SS 端子电压在稳态下似乎固定为3.5V、但该电压与 FB 端子反馈信号(拉电流)输入的 BMT 阈值之间有何关系？

我知道 FB 端子输入由源电流控制、但在不使用突发模式的连续模式下、由于 FB 端子拉电流处于最小可控输出功率、FB 端子电压的最小控制值是多少？

阈值和 FB 端子电压之间的关系

能否从 IC 外部设置最小可控输出负载下的 FBReplica 阈值(BMTL、BMTH)？

此外、是否可以从 IC 外部监测和测量阈值？

另外、请告诉我正常控制期间 FBReplica 阈值电压和 FB 端子电压之间的具体电压关系。

您好！

我正在审查您的查询、我们会尽快回复您。

此致、

您好！

我没有看到附加的文件。  请您再发送一次吗？

此致、

你好、Mike。
我是 Kurata。
感谢你的帮助。

发表在我的第四篇文章中、标题为 2024.06.20、我连接了波形、但我又连接了波形。
请检查"310kHz BW 端子波形"。
如果您有任何问题、请回复 again.e2e.ti.com/.../0652.Transient-response-waveform-of-5V10A-output-by-UCC256403-control-_5F002800_3_2900_.pdf

Kurata San、

请给我们一些时间作出回应。

谢谢！

宁

您好！

1.我查看了您的报告、看到的是转换器关闭后的波形。  您关注的是下图中的第1个区域、这是在活动之后。

2.应在输出在2时下降时触发、并查看关机前的最后三个开关波形。   在输出下降之前、您需要查看第3项中的最后一个开关脉冲。

此致、

e2e.ti.com/.../E2E-question-to-TI-_2800_7th-post_2900_.pdf

您好！

我们已收到您的询问、我会尽快回复您。

此致、