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[参考译文] PMP8740：PSFB MOSFET 无负载耗散

admin
Guru**** 2539500 points
Other Parts Discussed in Thread: UCC28950, UCC28180, PMP8740

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/tools/simulation-hardware-system-design-tools-group/sim-hw-system-design/f/simulation-hardware-system-design-tools-forum/916898/pmp8740-no-load-dissipation-for-psfb-mosfets

器件型号：PMP8740
主题中讨论的其他器件：UCC28950、 UCC28180、

您好、Robert、

我将 PMP8740作为参考设计了交流/直流充电器。 我有一个具有 UCC28180的 PFC 级、后跟一个具有 UCC28950的1KW PSFB 级。

我的 PSFB 规范如下所示

VIN=400V (来自 UCC28180 PFC)

Vout=20V 至60V

Iout= 17A

由于某些原因、我的设计中没有风扇。 单就 PSFB 而言、我将获得约96%的效率。  

我使用 IPP65R190CFD 作为我的全桥 MOSFET、使用30uH 作为匀场电感器。我获得的 ZVS 操作超过输出负载的20%。 现在我有一些问题

我的全桥 MOSFET 读取的输出负载大约为50度、超过20%(ZVS 操作)、但在环境条件下、它读取的温度大约为90度、负载小于20%(非 ZVS 区域)。

因为我没有风扇、所以温度是不可接受的。 您能否建议某种方法来解决此问题？

2.我有一个1uF 电容器串联到匀场电感器、只是为了平衡伏秒。 但在您的设计中、它不存在。 移除电容器有什么风险？

您在没有电容器的情况下没有遇到任何伏秒平衡问题？

等待您宝贵的意见

此致

Aneesh

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    TI__Guru**** 2539500 points
    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 Aneesh：

    1) 1)全桥初级侧的所有 MOSFET 在轻负载时的损耗应小于满载、即使 ZVS 因 Iout <标称值的20%而丢失也是如此。 如果您遇到这些温度、您可能会击穿 这些 MOSFET 或在这些 MOSFET 中没有足够的死区时间。 请通过观察开关节点(每个桥臂的中心点)和 Gat 驱动进行仔细检查。 如果发生这种情况、则初级侧的死区时间可能取决于负载(在我的 PMP8740中、我没有负载、因为它们是固定的)。 因此、请禁用负载的相关性和/或增加死区时间。 另请查看初级和同步 FET 之间的死区时间。

    2) 2) PMP8740在峰值电流模式下工作：这对于平衡变压器中的磁通和避免饱和是必要的。 可以向匀场电感器添加一个串联电容器、但仅当您将调制从峰值电流模式更改为电压模式时； 如果 您添加 一个电容器并且仍在运行峰值电流模式、则在两个半周期(Ton)期间、电压可能会略有失衡、从而导致输出端出现次谐波纹波。  除此之外、电容器平衡变压器中的磁通、峰值电流模式调制也希望实现这一点；这可能会导致相互对抗。

    此致、

    Roberto

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    TI__Guru**** 2539500 points
    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 Roberto：

    感谢您的宝贵反馈。 我还有一些问题。

    1.1我已设置 Rab=RCD 82K (本例中为 R9和 R10)、以获得最大延迟时间。

     我的 MOSFET 加热是因为死区时间增加了吗？、因为根据数据表中的图29和图30、电流感应电压将会缩短死区时间吗？ 因此、如果死区时间更短、我在高负载时应该会遇到更多问题。

    如果我的理解有误、请改正。

    您建议使用什么延迟电阻 Rab 和 RCD？

    1.2 您能否解释如何避免死区时间依赖于初级侧负载？  

    1.3我不使用同步整流、而是使用二极管来校正输出。

    2.我添加了一个1uF 串联电容器来填充电感器。 但我不知道如何将调制从峰值电流模式更改为电压模式。 您能解释一下吗？  

    此致

    Aneesh

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    TI__Guru**** 2539500 points
    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 Aneesh：

    您写道：

    "我的 MOSFET 加热是因为增加了更多死区时间吗？、因为根据数据表中的图29和图30、电流感应电压将会减少死区时间吗？ 因此、如果死区时间更短、我在高负载时应该会遇到更多问题"

    在我的电路板中、CS (电流感应)信号通过电阻器 R8添加。 如您所见、该电阻器为"DNP"、因此未组装。 此设置消除了与电桥电流的依赖性、从而修改了 AB 和 CD 延迟。 您是否组装了 R8？

    如果您还将 R8作为 DNP、则总延迟将由 数据表 TAB_SET=5*Rab/0.26 (当 CS=0时)中的公式(3 )定义、其中 Rab 以千欧为单位；这意味着、在 Rab=82KOhm 时、AB 延迟为1.577微秒。 这种延迟很长，我不建议保留。 也许、由于延迟太高、 开关节点上下摆动、并且低侧 FET 在达到最高值时(涉及高开关损耗)导通。 请仔细检查桥上的开关节点 的外观。

    BTW、作为起点、我建议采用我在 PMP8740中使用的值。

    我的电路板在峰值电流模式下工作。 数据表的7.3.11段介绍了从峰值模式到电压模式的变化方式。

    此致、

    Roberto

  • 0
    TI__Guru**** 2539500 points
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    尊敬的 Roberto：

    非常感谢您耐心回答我的问题。  我还有两点

    第一点是 、我最初将 R8连接为 DNP、 将49.9K 连接为 DELAB 和 DELCD 电阻、我在高负载时观察到一些问题。 然后、我将 DELAB 和 DELCD 电阻更改为82K。 之后、我能够完全加载我的转换器。

    然后、只有我观察到 MOSFET 发热问题低于负载的20%。 现在、我只有两个选项

    1、以 49.9K 作为 DELAB 和 DELCD 作为起点、然后当此配置中的 CS 电压增大时、死区时间将减小

    2.将带电阻分压器的 Adel 引脚连接到 CS 引脚(在 PMP8740中安装 R8) 当此配置中的 CS 电压增大时、死区时间将增加

    两者都以相反的方式工作(一个减少死区时间，另一个增加死区时间)。 那么、您从上面向我推荐了哪一个选项？

     第二点是关于峰值电流模式、对吧？

    2.1.要么添加一个串联电容器来填充电感器、然后将 RSUM 电阻器(PMP8740中的 R20)连接到 VREF 以在电压模式控制下运行

    2.2.或者不要添加任何串联电容器并 将 RSUM 电阻器(PMP8740中的 R20)接地以在峰值电流模式控制下运行

     不建议添加串联电容器并将 RSUM 电阻器(PMP8740中的 R20)接地  

    如果我错了、请纠正我的问题

    此致

    Aneesh

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    TI__Guru**** 2539500 points
    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 Aneesh：

    在 DELAB 和 DELCD 电阻上使用49.9K 时、您遇到了哪些轻载问题？ 电流中是否存在尖峰？ 这可能是由 ZVS 损耗和硬开关导致的。 无论如何、这是正常的、并通过使用 FET 的最新 CFD 或 CFD2技术来降低。 您可以通过同时观察每个 MOSFET 的 VDS 和 VGS 来检查转换器是否在零电压开关模式下工作：如果在 VDS 为 zero...it´s ZVS 时驱动它：-)。

    因此、我建议使用更短的延迟时间、并解决噪声问题(例如通过滤波)。

    现在、"使用电阻分压器将 Adel 引脚连接到 CS 引脚(在 PMP8740中安装 R8)"意味着负载电流越高、延迟时间越短、因为初级电流越高、开关节点从接地摆动到 Vin 的速度就越快、 较低的是 MOSFET 所需的延迟。

    此外：您的第2.1点和第2.2点是正确的。 为了确保在峰值电流模式下工作、不建议使用 Rsum 电阻器设置控制器、并将串联电容器添加到匀场耦合器中。

    此致、

    Roberto

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    TI__Guru**** 2539500 points
    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 Roberto：

    感谢您的反馈

    1.我将使用49.9K 延迟电阻器处理较小的死区时间

    将移除串联电容器以填充电感器、并将在峰值电流模式下工作

    这里解决了我的问题

    如果需要任何进一步的帮助、我们将会回来为您提供帮助

    非常感谢

    此致

    Aneesh