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[参考译文] UCC28180:PFC MOSFET 故障

Guru**** 2391185 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28180

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/1390933/ucc28180-pfc-mosfet-fail

器件型号:UCC28180

工具与软件:

尊敬的 TI 团队:

开奖记录

我们发现 PFC MOSFET 在初始开关状态下出现故障。 我们发现、在输入端、90度相角 MOSFET 电流上升到>30A、但仅在0或10度相角<10A 时。  

请深入研究问题并提供解决方案。 如果需要任何详细信息、请告知我。

0度                                          90度

         

设计详细信息:

2.4KW

400V@6A

两个并联的 MOSFET (STW48N60M2)

820uH 电感器

60kHz

此致、

Prathap M.

  • 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、Prathap、  

    这里没有足够的有关您的系统和故障情况的信息来诊断问题。  

    在提供的两张照片中、我假设黄色迹线(CH1)是交流输入电流。  这些捕捉的输入电压和输出负载功率是多少?
    您打开交流电源时 PFC 的初始条件是什么?  
    电源是如何打开的?  您能否提供您的测试设置图?   

    您是否具有用于上电的浪涌电流限制?  请、我认为我需要查看 PFC 原理图的 PDF 文件(最好)。

    请识别蓝色迹线(CH2)中的信号。   

    此致、
    Ulrich

  • 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。

    尊敬的 Expert:

    请查看以下详细信息。

    在提供的两张照片中、我假设黄色迹线(CH1)是交流输入电流。  这些捕捉的输入电压和输出负载功率是多少?

    输入- 230V 交流、输出-空载条件。
    您打开交流电源时 PFC 的初始条件是什么?  

    在230VAC 时开启、并等待3秒钟来进行预充电和电池握手、而不是充电器开启(此时 PFC 出现故障的情况很少见。  
    电源是如何打开的?  您能否提供您的测试设置图?   

    直流链路就绪(325Vdc)、只要需要输出、就会向 UCC28180租赁+12V 电源。

    您是否具有用于上电的浪涌电流限制?  请、我认为我需要查看 PFC 原理图的 PDF 文件(最好)。

    是的、我们提供了浪涌限制器(12E/25dia)、随附的原理图请通透。

    请识别蓝色迹线(CH2)中的信号。   

    即 PFC 关断信号(高电平有效)、如果该信号为低电平、则低于 PFC 将导通。

    此致、

    Prathap M.

  • 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。

  • 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、Prathap、  

    感谢您提供的信息和原理图。

    我看不到原理图中明显有任何错误、我认为也不存在隐藏的问题。  

    我认为开通峰值可能源于您的加电定序。  根据您的波形和描述、我总结了该场景:
    1. 当施加230V 电压时、PFC 输出电容通过浪涌 NTC 充电至325Vpk、+12_PRI 会开启并关闭继电器、"SD_PRI"信号将保持高电平、直到电池控制导致 SD_PRI 变为低电平以开启 PFC。
    2. PFC 关闭时、PFC 输出无负载、输入电流为零(EMI 滤波器中的某些 X 电容电流除外)。
    3. 当 SD_PRI 变为低电平时、VCC 被施加到 PFC 控制器 UCC28180、并开始将 PFC 输出电压从325V 调节到400V。
    4. 未显示、但我认为在 SD_PRI 变为低电平时、会向 PFC Vout 施加负载。   请验证这是否正确。
    5. 由于施加负载、交流输入电流会增加到6A 峰峰值、即= 2.12Arms =~488W 输入功率、那么负载可能为~460W?
    6. 由于在 SD_PRI 变为低电平时施加了负载、因此 PFC 尚未能够向400V 提供过多的输出升压、因此施加的负载实际上会短暂地将 Vout 拉至325V 以下、然后 PFC 才能将 Vout 升压至325V 以上。   
    7. 当 SD_PRI 在 Vin 的0度相位角处变为低电平时、电压振幅很小、因此 PFC 升压的输入电流很低、并且输入"尖峰"< 10Apk。   
    8、 当 SD_PRI 为低电平发生在 Vin 的90度相位角时、存在最大电压幅度 、因此输入电流直接通过旁路二极管 D1达到峰值电荷 Cout、达到230Vrms (325v)的峰值电压、由此产生30A 以上的峰值电流。  由于继电器是闭合的、因此只有杂散串联电阻和很小的电压差会限制峰值电流。  
    9. 在峰值电荷浪涌之后、PFC 输入电流稳定在大约2.12Arms 以支持负载。   
    10. 由于 PFC 在发生第二个浪涌的同时开始开关、我认为电感器电流会逐渐超过饱和点、因为没有足够的反向电压来对电流进行放电。  在饱和状态下、流经 MOSFET 的电流可能高于其承受的范围、并会因漏极电流过应力过大而出现故障。  

    假设第4-10点的一切都是真的、那么为了避免90度导通时产生30A 浪涌以及可能的电感器饱和、我建议延迟施加 PFC 负载、直到 PFC 电压从325V 增加到至少375V 或更高。  这将使 PFC 能够提升输出、以便电感器电流可以在 MOSFET 关断期间放电并避免饱和。  

    请检查此可能的事件顺序和替代顺序。   

    此致、
    Ulrich