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[参考译文] UCC28700:UCC28700电压感测(Vs)电阻分压器和其他问题。

Guru**** 1810440 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28700
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/1427361/ucc28700-ucc28700-voltage-sense-vs-resistor-divider-and-other-issues

器件型号:UCC28700

工具与软件:

我使用 TIDRF62作为参考设计了一款交流/直流转换器。  TIDRF62使用的是 Wuerth 750314727、但在我进行设计时、没有一个可用、而我使用的是 Myrra 74080。  两个变压器之间的主要区别在于 Wuerth 750314727的 NPRI:NAUX:Nsec1:Nsec2=40:11:5:2、电感为220uH、其中 Myrra 74080的 NPRI:NAUX:Nsec1:Nsec2=86:12:10:10、电感为1000uH。  

我使用 UCC28700数据表(第8节和第9节)以及 SLUC408B 来计算 VS 分压电阻器(RS1、RS2)的阻值、并制造了大量测试板。  我必须亲自手动焊接变压器、因为它们在制造商准备好组装 PCB 时才到达。  某些电路板提供稳定的13.6V 输出(但我需要12V 输出)。  其他一些电路板似乎在~1秒(仅由眼睛判断)的周期内在12.8V 至9.29V 之间循环。  这看起来像是某种掉电情况或来自交流电源的干扰。

(预期) 12V 输出为5V 和3.3V 直流/直流电源(向下电路)供电、但我在12V 输出和12V 输入之间有一个跳线、连接到5V 和3.3V 直流/直流电路。  为确保问题出在交流/直流电路而不是5V/3.3V 直流/直流电路、我从12V 交流/直流输出到12V 直流/直流输入断开了跳线。  所以、问题似乎完全来自交流/直流电路。

如果它稳定、我可以处理13.6V 电压(当然更喜欢12V)。  现在、我想帮助弄清交流/直流输出为何在12.8V 和9.29V 之间循环。  

另外、我想我对电阻分压器的计算缺少一些基本的了解。  如果我们使用数据表和 Excel 工作表提供的计算结果、RS1和 RS2将随输入电压而变化。  我们想在100V、115V、230V AC 系统中使用它、UCC28700如何适应这种情况?  

最后、如果我们使用数据表/Excel 工作表计算分压电阻器、则会得到与参考设计 TIDRF62中使用的值不同的值。  TIDRF62的计算值分别为203.3K 和52.9K、但参考设计使用75.0k 和26.7k。  即使我们认为这些用于电阻分压器、该比率也非常偏差。  你能解释一下这么大的差异吗?

我随附了原始 TIDRF62设计、我的设计、经过编辑的 SLUC408B 工作表以及一个电阻分压器计算器、该计算器可比较 Wuerth 和 Myrra 变压器的电阻分压器。  e2e.ti.com/.../SLUC408B-_2D00_-edit.xlsxe2e.ti.com/.../wuerth_5F00_myrra_5F00_differences.xlsxe2e.ti.com/.../TIDRF62.PDFe2e.ti.com/.../current_5F00_schematic.pdf

尽管我的原理图使用与 TIDRF62相同的器件型号、但有些器件不再供应、因此我最终使用通用器件替换它们。  它们的特征略有不同、我对工作表进行了更新以反映这些差异。

如果有任何帮助、将不胜感激。

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    尊敬的 TiUser:

    感谢您联系我们。

    我认为、参考设计中使用的1000uH 变压器与220uH 变压器存在主要推理。

    相同电流感应电阻下的1000uH Lm 迫使您以低于20Khz 的频率运行、而220uH 以接近65kHz 的频率运行。 这将对在输出端观察到的纹波产生很大差异。

    我建议为正确运行进行此更改、因为此更改与数据表公式相确认。

    Rvs1只会根据匝数比和从引脚流出的220uA 电流来决定转换器的启动电压。 它是设计人员的选择。

    Rvs2是根据 Rvs1、nas 的匝数比以及所需的 o/p 电压调节电平计算得出的。

    只要这些是相对于数据表公式计算得出的、就应该没问题。

    请告诉我改变变压器 Lm 后的观察结果

    此致、

    Harish

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    Harish、您好!

    了解 Rvs1/Rvs2。  感谢您的澄清。  我之前曾尝试调整 Rvs2、但随后出现欠压/循环行为。  我再试一次。

    我不明白你说"改变变压器的 Lm "是什么意思。   检查后、我发现参考设计的线路补偿电阻(698欧姆)高于我应该计算的 Myrra 变压器(220欧姆)。   这将影响在电流检测引脚上看到的电流。  如果按照您建议的方式影响开关频率、则可能会产生影响。  我将更改此电阻值、看看它是否有任何影响、然后返回报告。

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    尊敬的 TiUser:

    感谢您的答复。

    功率等式给出为0.5 x L x IP^2 x Fsw。 因此、如果 Lm 远高于建议值、转换器将在较低的 FM 区域运行、并可能导致满载运行时出现纹波。 这就是建议减小 Lm 以提升 Fsw 并增加满载运行频率的原因。

    此致、

    Harish

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    Harish、您好!

    感谢您的答复。  

    我不清楚您是如何确定幂方程的。  另外,我不清楚你的意思是什么"Lm"。  尽管如此、我只能假设您的意思是 Lm 是变压器的电感、因此、您建议使用电感较小的变压器、该变压器更接近"建议值"。  如果是这样、我认为可能会有误解。   

    参考设计(或 UCC28700数据表)不提供变压器电感的"建议值"。  它使用具有给定电感的变压器提供基准电路。  UCC28700数据表和 SLUC408B 提供了在一个指定"任意"变压器的典型应用电路中计算无源器件等值的公式。  尽管我使用的变压器的电感高于参考设计中提供的电感、但变压器的额定值在输出要求的合理范围内、并且已成功用于许多次级侧调节电路。  在任何情况下、我都使用数据表和 SLUC408B 工作表计算出所有部件的值。  这些计算得出了合理的值、并相应地组装了 PCB。  

    如果您有机会提供通用的、特定于非器件的答案、我想借此机会提醒您、UCC28700是一款初级侧电压/电流稳压器。  问题1:考虑到这一点、什么会导致初级侧稳压器(带有合理的变压器)在大约1秒的周期内将其输出从9V-12V 循环?  我捕捉到的一点是、我的线路补偿电阻被计算为220欧、而基准电路使用698欧姆(我在之前的消息中提到了这一点)。  不知何故、我使用了基准电阻(698欧姆)、而不是我使用我的变压器特性计算出的电阻(220欧姆)。  我手头没有220欧姆 SMD 电阻器、因此我将两个698欧姆电阻器并联(~348欧姆)加倍、看看电阻的降低是否会产生影响。  首先、电路板像以前一样循环、但几个小时后、我碰巧注意到、断电 LED 看起来稳定、在检查输出电压后、电压稳定在12V。  (功率 LED 的强度随输出电压而变化、这意味着如果输出为9V、LED 会变暗、而在12V 时、LED 会变亮。  因此、当电路板在9V 和12V 之间循环时、LED 会变暗和变亮、但当输出稳定时、LED 也是稳定的。)

    我将双倍加电阻器(~348欧姆)替换为220欧姆通孔电阻器、输出稳定为12V。  因此、问题似乎已自行解决。  也就是说,我有类似的行为(有时循环,有时稳定)*之前*也更换698欧姆电阻器,所以我还不相信问题已经解决。  这就引出了我的第二个问题。  问题2: 在 线路补偿电阻过高的情况下、参考电路(或我的电路)的性能如何?  如果它会像我的电路那样产生循环现象、您能解释一下原因吗?

    我订购了一些220欧姆的 SMD 电阻器、如果它们尚未到货、应该会在今天晚些时候到货。  我将使用220欧姆 SMD 电阻器测试一些随机电路板、看看它们的性能如何。  我将告诉您结果。

     

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    尊敬的 TiUser:

    感谢您的详细答复。

    电缆补偿不会量化您看到的3V 变化。 这通常用于数百 mV 的电压。

    数据表建议使用140uH、但为什么要使用1mH?

    谢谢你

    此致、

    Harish

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    Harish、您好!

    感谢您的澄清。  由于电路板已使用该变压器设计和制造、因此我只能通过更改开关频率来更改有效 Lm (在工作表中计算得出)。  将开关频率降低到~27khz 会使有效 Lm 达到约1000uH、这与该变压器的初级磁化电感相匹配。  UCC28700的数据表显示它可以低至1000Hz、因此27khz 仍在 UCC28700的合理范围内、无论当前的效率如何。  在使用更新的 Lm/frequency 值浏览工作表后、我没有看到任何明显的差异会导致我现在看到的3V 循环问题。

    电缆补偿未对您看到的3V 变化进行量化。

    UCC28700具有电缆补偿("CBC")和电流检测("CS")引脚。  "RLC"(线路补偿电阻)与电流检测有关、而不是电缆补偿。  (请参阅数据表中的图19)。 调整工作表中的 Lm 确实对 RLC 有一些影响。  如上所述、我确实将 RLC 从698欧姆更改为220欧姆、输出提供稳定的12V。  但是、这只是一个 PCB、而将其他 PCB 上的 RLC 更改为220欧姆并不能解决这些 PCB 上的循环问题。  我需要重新检查计算、但在使用更新的 Lm 等重新执行工作表后、我发现计算出的 RLC 应~2k 欧姆。  但是、基于上述不一致的结果、如果我更改这些结果、似乎不会有任何显著差异。  无论如何我都会在检查计算后进行它。  

    IC 未变热。  但是、如果有其他一些故障导致 IC 复位、这是否会使输出在实际关闭和打开时在9V-12V 之间循环?  在这种情况下、大容量电容剩余的电荷会在 IC 复位时将电压保持在9V 以上、然后使电路在再次复位之前变为12V。  如果这是合理的情况、那么最简单的方法是检查出现了什么故障?

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    尊敬的 TIUser:

    感谢您的反馈。

    数据表提到它可以降至1kHz、但并不意味着在这里运行可以提供最佳性能。 我们建议您将变压器电感更改为建议值。

    对于发生的故障、数据表中提到了系统故障

    我建议探测 CS、AUX 和 VDD 信号以了解故障。 但在此之前、请根据 Excel 工作表/数据表公式使用建议值。

    此致、

    Harish

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    Harish、您好!

    然而、您仍然建议我"更改变压器电感"、更改变压器电感的唯一方法是更改变压器本身。  正如我之前提到的、这不是可行的解决方案。  UCC28700应接受 transformers...no的一个范围、而不是仅仅一个。  我选择的变压器使用次级侧控制器可以正常工作、提供平滑的12V@2A 电流。  此外、fyi、数据表和工作表中均没有变压器的"建议值"。  在工作表中更改 Lm 仅会影响线路补偿电阻值。  UCC28700根据 Lm、峰值电流和输出预载电阻调整开关频率。  无论效率如何、具有相对较高的 Lm 都不应引起该3V 变化。  因此、如果可能、我认为更加实用的做法是、停止关注 Lm、退一步、然后重新考虑导致电路中出现3V 变化的原因(例如导致 UCC28700复位的故障、使其在实际上复位时看起来像3V 变化、正如我在上面所问的)。  是否有可能对该问题另辟蹊径?

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    尊敬的 TIUser:

    设计次优变压器没有意义。 那么、参考设计为什么会选择使用接近数据表建议值的值来获得更好的性能? 使用正确的 Lm 和 RCS 对于实现稳定性至关重要。 这里没有一品脱得到其他的眼睛,因为每个人都将与 Excel 和从那里开始。

    更改变压器并共享波形后、请告知我们。

    此致、