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[参考译文] UCC256404:稳态频率远高于计算值

Guru**** 1758495 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC256404
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/1414241/ucc256404-steady-state-frequency-much-higher-then-calculated

器件型号:UCC256404

工具与软件:

您好!

我使用 UCC256404控制器设计了一个 LLC、对于该设计、我使用 Excel 工作表和 simplis 模型来计算值并对模型进行仿真、结果都很好。 现在我要进行测量、我发现在开关频率方面存在一些差异。

行为

48V 输入电压  
24V 输出电压
6.5A 最大负载
所需的谐振频率125kHz
变压器10:12
LP = 50.2uH (测量值)
Llk = 2.2uH (在短接次级时测得)
6.8uH 外部谐振电感器
177nF 谐振电容器
突发禁用

因此、我在设计过程中从 Excel 工作表开始、然后得到了上面给出的值(选择变压器作为启动点而不是理想比率)。
Excel 工作表显示、对于满负载范围(固定输入电压)、频率范围为160kHz 至220kHz;对于1A 负载、预期频率将为1.3定时 fn、即1.3*125kHz=162.5k

但测量显示大约280kHz 时比预期高得多、因此我开始找出问题、得出的结论是谐振回路的增益高于预期、谐振回路也进行了测量。


红色是 LLC 增益空载
蓝色是负载为22 Ω 时的 LLC 增益(约为1A)

我的结论是、在大约280kHz 时达到所需的增益0.88。这张图与激励表根本不匹配、所以我必须填写一些错误的值。

为了验证、我根据测量创建了仿真模型、并且显示了大致相同的值

使用4 Ω 22 Ω 和1k Ω 电阻进行 SPICE 仿真。

那么大问题为什么 excel 表与测量不同? 我还尝试了集成电感器、但也尝试了不同的值。

e2e.ti.com/.../4721.UCC25640x-Design-Calculator-Rev4.0.xlsx

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    我们将回顾并尽快回复您

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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!

    增益有相当大的偏差。  您能否仔细检查一下您的 Cr、Lm 和 Lr?

    请注意、lr 实际上是 lr + lk。

    请注意、该工具会计算 Cr.  如果您的设计中使用电容分压器、则输入端的每个电容器应为 Cr/2。

    如果您在工具中输入了错误的 Cr、这也可能导致图形偏离。

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    感谢您昨天的回复。我进行了更多的测量和 SPICE 仿真、 我们的谐振回路中没有只从初级变压器到地为177nF 的电容分压器(多个并联 C0G 电容器获得177nF)。  我导入了 蓝色测量值(如 ssztcv3中所述)、并将其与模型进行比较、微调仿真值、使其尽可能接近、我会说这已经足够准确了。

    我知道 LR 是 LR+Llk

    还更新了 excel 表、但仍然有偏差

    蓝线基于22 Ω 负载(例外情况下为24V 和1.09A 负载)。 根据手册、控制器在0负载时也应该保持稳定、但实际上低于0.5A 的所有值都是不稳定的、因为输出进入 OVP 电平(由于某个点的高增益和有限的开关频率)

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    您好!

    我当时正在查看变压器的匝数比、其中 IT Np/Ns =(100M/144m)^0.5 = 0.833。

    在48V 输入电压下所需的增益为48V/(2*24V*0.883)= 1.13。  在仿真中获得该增益所需的频率、大致位于我标记它的位置。  这似乎在分辨率下接近160kHz、很难判断。

    工具中的频率为127.5*1.3=166 kHz。  但是、即使所需频率接近、增益曲线峰值也与您的曲线大不相同。

    如果雇用了峰值、则问题可能位于计算的 Qe 中。   

    您能将更新后的 Excel 工具发送给我吗?  我想回顾一下。

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    所需的 LLC 增益为 GLLC=(Vout*NPS)/(Vin/2)=(24V*(10/12))/(48V/2)=0.833。第46行和第47行的 exelsheet 中也对此进行了说明。 因此、人们有点困惑、为什么它为1.2 (1.13可能是拼写错误、因为使用了0.883而不是0.833)。

    e2e.ti.com/.../UCC25640x-Design-Calculator-Rev4.0-_2D00_-updated.xlsx

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    您好!

    您的查询正在审核中。

    此致、

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    您好!

    抱歉拼写错误。  按照您的建议、结果将是1.2。  这会使您的图表中的频率大约在140到150 kHz 之间。

    我进行了仔细检查、发现您的增益0.833是正确的。  峰值高于 Excel 工具、因此频率会高得多。

    我将需要进一步了解这一点。   

    此致、

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    啊、是的、我甚至没有查看峰值、但确实非常不同、 对非 FHA 模型和 FHA 模型(在 excel 表中使用)做了一些简单的比较、它非常不同。

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    您好!

    在模拟使用它们匹配的 Excel 工作表的模型时会出现这种情况。

    我发现您的负载电阻器 R4不在正确的位置。  我想知道您是否在 C5上移动 R4并重新运行仿真、以查看是否更接近 Excel 工具。

    您可能需要在拍摄时提供该信息、以查看结果是否与 Excel 模型匹配。

    此致、

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    尊敬的 Mike:

    之所以将电阻器放置在这里是因为(如 TI 文档编号 SSZTV3(www.ti.com/.../SSZTCV3)中所述)如果电阻器放置在电容器之后、则将不起作用、因为二极管和电容器将滤除小输入信号。

    进行了更多的仿真、制作了一个更理想的模型、该模型使用 Excel 工作表进行了完整设计、尤其是谐振频率周围的区域。

    在第6页 左下角的 TI 文档 SLUP263中、它表示 FHA 仅在接近或处于串联谐振频率下工作。 我们所做的设计并不是这样的、部分原因是变压器比、乍一看似乎是错误的 选择。

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    您好!

    谢谢您让我知道。

    此致、