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[参考译文] UCC28951:变压器热逐渐升温

Guru**** 1826200 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28951, PMP6712, TL431
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/1377097/ucc28951-transformer-heating-shoot-up-gradually

器件型号:UCC28951
主题中讨论的其他器件: PMP6712TL431

工具与软件:

尊敬的 TI 团队:

我已实施 PSFB 直流/直流、3.3KW 输入为400V 直流、输出为420V、直流8A 用于充电应用

我有输出和所有,但变压器热量不稳定,它继续增加,到90度仍在增加

这可能是什么原因  

随附变阻器电压和电流、用于输出4A 变阻器负载

以下是对于8A 变阻器负载的情况

请告诉我变压器发热的原因、Rsum 引脚通过电阻器连接到 GND 可以确保峰值电流模式避免变压器上产生直流

谢谢你

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    我询问并确保磁体供应商将铜损耗、磁芯损耗、皮肤损耗和接近损耗限制在非常小的范围内

    甚至我尝试了低电流说4A 也温度不稳定,并继续逐渐增加

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    您好!

    我正在审查您的查询、我们会尽快回复您。

    此致、

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    您好!

    变压器电流看起来不是典型值、它上面也有很多振铃。   您的变阻器是绕线电感器。  此电感可能会导致 您在初级侧看到过大的电感器振铃。  尝试使用电阻负载或电子负载来查看是否可以将其移除。

    就变压器加热而言、存在磁芯损耗和铜损耗。  如果峰值电流和 RMS 电流与您告诉磁体设计人员的电流相同、那么磁体应该不会变热。  您还需要确保其设计用于本设计所用的环境温度。

    我要仔细检查变压器中的 RMS 电流和峰值电流、确保它是您告诉磁体设计人员的电流。 如果是这样、则表示变压器设计错误。  如果不是、则为磁性设计提供错误的规格、并需要为设计人员提供正确的规格。

    此致、

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    谢谢您好!

    下面是初级开关电压和负载电流、相同的变阻器负载、我认为变阻器负载可能不会引起、请确认

    我还将使用电子负载进行检查

    谢谢你

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    Venkatesh,

    很难用有限的信息找出根本原因。 预期的变压器温度是多少? 仿真进行一些计算? 420V 直流输出为2.2kW。 即使变压器上0.1%的功率损耗也是2.2W。 您是否运行过热仿真?

    您是否已检查控制波形以确保其正常工作?

    此致!

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    尊敬的先生:

    未进行任何热仿真

    帮助我设计热约束、我也尝试了向变压器添加散热器

    谢谢你

    Venkatesh B

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    Venkatesh,

    同样、如果没有原理图和其他波形等太多详细信息、就很难为您提供任何具体的指导。 我建议您联系我们当地的销售团队、从 PDS 团队那里获得系统级设计方面的帮助。

    此致!

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    早上好、Ning Tan

    随函附上 PFC 和 PSFB 的原理图

    请告诉我波形需要检查、我将分享该内容


    e2e.ti.com/.../3.3KW_5F00_PFC_5F00_PSFB.pdf

    谢谢你

    Venkatesh B

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    Venkatesh,

    我们需要一些时间来复习原理图。 我们很快就会回复您。

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    您好!

    我查看了原理图、似乎缺少 UCC28951控制器和周围元件。  您能否将原理图和反馈补偿分享给大家?

    此致、

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    尊敬的 Mike O:

    感谢您的评论。

    随附完整的 PFC、PSFB 和控制器原理图

    请回顾并分享您的宝贵观点

    e2e.ti.com/.../controller.pdf

    e2e.ti.com/.../psfb_5F00_updated.pdf

    e2e.ti.com/.../4024.power.pdf

    谢谢你

    Venkatesh B

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    您好!

    我们已收到并正在审核您的信息。  我很快就会回复您。

    此致、

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    您好!

    我查看了4024. power  原理图、了解了 PSFB 的功率级。  当输出功率为3.3kW 时、我认为68uF 的输出电容就够了。  可能需要检查输出电容器组的大小。  以下链接将为您提供一个应用手册(slua560)介绍了相移全桥(FSFB)的分步设计过程。  有一个部分介绍如何根据负载和保持时间确定输出电容的大小。  您可以使用它来检查输出电容器的大小。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slua560

    我查看了 psfb_updated、似乎您打算使用自适应延迟方法。  这可以通过将电流检测引脚分压至 ADEL 和 ADELEF 的电阻分压器来实现。   我建议使用固定延迟方法、因为它更容易设置时序。  应用手册 SLUA560中介绍了如何使用此方法。

    您刚才提到设计是稳定的、唯一的问题是变压器发热。  变压器初级电压与负载电流间的关系。  占空比似乎在每个开关周期中都在变化。  这是不正常的、反馈环路不应在每个开关周期内校正。 在峰值电流模式控制设计中、建议在使用光隔离器时使电压和电流环路交叉、使其低于5kHz。  可能需要再次检查并重置 补偿、以增加相位裕度和增益裕度。  典型环路在2至3kHz 频率下交叉。

    为了防止变压器饱和、您需要在其两端保持伏秒的平衡。  由于变压器的输入电压在每个开关周期中显示了不同的占空比、因此变压器可能会部分饱和、从而导致变压器发热。  我将致力于稳定 反馈环路、使占空比更加恒定。  这应该有助于减少变压器中的部分饱和和发热。

    此致、

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    你好、Mike

    感谢您的答复、我完全同意

    您能帮助我进一步调整这个环路吗  

    谢谢你

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    尊敬的先生:

    谨随函附上更新的 PSFB 控制器原理图、是的、我不使用自适应延迟方法

    我从设计 Excel 表中获取了补偿值、但将电阻器 R58连接到10K (TI 中另一个参考电路标识的值)以在 CCM 模式下运行转换器。

    请建议我电路元件玩

    e2e.ti.com/.../psfb_5F00_updated_5F00_2.pdf

    我在等你的答复

    谢谢你

    Venkatesh B

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    您好!

    R15和 R21仍填充在原理图上。  因此、此设计仍将尝试在自适应延迟下运行。   您需要拆下这些电阻器以实现固定延迟方法。

    Excel 中的补偿与设计中使用的补偿不同。  该 Excel 工具基于以下应用手册、使用板载放大器并用于次级侧控制。  我已经圈出了该电路、供您参考。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slua560

    您的反馈与应用手册和 Excel 工具中使用的反馈不同。  

    我在原理图中圈出了反馈元件、看起来您正在尝试进行恒流电压模式控制。

    您是否复制了 TI 参考设计?如果复制了、您能告诉我哪一个?   原理图控制器侧的反馈对于光耦反馈看起来不正确。  

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    我正在使用 PMP6712、1.6KW 参考设计、实际上 I 从参考设计中将 CP、RF、CZ 与10K 电阻合并

    我理解现在这不是一个好方法,请帮我得出适当的补偿值

    与此同时、我将尝试移除 DNP R51和 R21的 ADEL

    谢谢你

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    您好!

    您的查询正在审核中、我会尽快回复您。

    此致、

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    您好!

    您的补偿方案看起来与 PMP6712不同。  PMP6712似乎是在并行/交错模式下使用到 PSFB。  仅使用单相时、您的设计才有所不同。   

    我查看了 PMP6712中使用的补偿方案、不相信光晶体管连接正确(光耦合器 E)。   光耦 晶体管应该以接地为基准。

    以下原理图显示了光晶体管和 TL431电压反馈的正确连接。   请注意、光晶体管以接地为基准。

    恒流恒压模式控制、您可以解决该问题。  以下链接将为您提供2kW 电池充电器参考设计、其中 展示了适用于该应用的反馈方案。

    https://www.ti.com/tool/PMP8740#tech-docs


    此致、

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    尊敬的 Mike:

    谢谢!

    在2kW 参考充电器(控制器 IC 接地和次级接地相同)中、它们未使用光耦合器反馈、而是从运算放大器直接馈送到 EA-

    由于我们使用光耦并由于不同的接地电势而为 EA+提供保护。

    在参考设计中、使用光耦为 EA+、EA-而不使用 Optos

    在 Excel 计算工具中、还可以在没有光耦合器的情况下进行补偿

    请帮我解决当前的问题,我不知道该怎么做,因为板是制造的,组装很难改变整个电路

    您可以向我建议连接、以便我可以执行该操作

    谢谢你

    Venkatesh B

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    您好!

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    此致、

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    您好!

    您的电路不同于我之前处理的任何其他电压控制、电流环路。  此外、UCC28951还被设计用于次级侧控制。 因此、我没有向您发送用于补偿两个环路的应用手册。  其他客户也让 UCC28951用于光隔离器反馈、因此您也能这样做。  我认为您的光耦合器设置错误。  我标记了原理图、显示了应如何设置连接。  该反馈类似于前面提到的反馈。

    如果移除反馈电路中的二极管 D3、将只获得电压环路反馈。  如果我们假设光耦合器的 CTR 为1、您可以使用 Excel 来补偿电压环路。  因此您不会遇到光极点问题(通常发生在5至10kHz 时)、我建议将电压环路交叉在2kHz。  然后、我将使用网络分析器仔细检查反馈环路。   

    以下链接将为您提供一份应用手册、其中讨论了如何使用 UCC28951设计 PSFB。  应用手册中有一节介绍了如何补偿电压环路。  Excel 工具使用与 Excel 设计工具中相同的公式。  请确保添加正确数量的斜率补偿、以避免设计中出现次谐波振荡。  应用手册中介绍了如何设置斜率补偿、Excel 设计工具中提供了相应的计算方法。

    https://www.ti.com/lit/pdf/slua560

    我建议在尝试补偿电流环路之前补偿电压环路并对其进行测试。

    我查看了您对电流环路的反馈、它看起来与我之前参考的2kW 设计类似。  我相信它也适用于已校正的光耦合器反馈。  但是、您必须对其进行调试并补偿此环路。  在切换电流环路时、您可能希望在1kHz 交叉、因此它不会对抗电压环路。

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    早上好、

    我今天要做它,让你知道,如果我被卡住

    非常感谢

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    您好!

    谢谢您让我知道。

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    我已经尝试了更改并开始单独测试电压控制部分。

    输出电压设定值是418V,但超过418V,达到440V,以上,我们关断时达到440V,它仍然接通

    我尝试连接负载、也没有电流控制

    这可能是什么原因  

    谢谢你

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    您好!

    您能否将更新后的原理图发送给我以供审核?

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    请查看随附的更新文件

    如需进一步更改、请告诉我

    e2e.ti.com/.../power_5F00_test.pdf

    e2e.ti.com/.../psfb_5F00_test.pdf

    谢谢你

    Venkatesh B

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    您好!

    这个问题正在审查中、我会很快回复你。

    此致、

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    您好!

    您具有独特的反馈环路、看起来您试图通过 PWM 平均电压来调节电流和电压。  这不是典型的反馈网络。 您的控制电压高于应有的电压很可能是因为其中一个环路对占空比的要求高于它应该导致的输出电压高于应有的值。

    其中一个环路对电压的要求高于应有的要求。  您可能需要首先通过移除 D3隔离电压环路、以查看环路是否稳定。  如果 电压得到调节、您就知道电流环路是导致问题的原因。  如果不相等、那么您知道电压是多少。  这将帮助您专注于要排除故障的循环。

    控制环路是独一无二的、 好像您尝试的是 恒流恒压控制环路、可通过 PWM 调节基准电压。  我在 TI.com 上发现这份应用手册使用了一种更为传统的方法。  此信息可能有助于调试调节和反馈问题。

    e2e.ti.com/.../Designing-CC_2D00_CV-Feedback-Circuits-With-the-TL103WB.pdf

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    此致、