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[参考译文] PMP11303:PMP11303

Guru**** 2382480 points
Other Parts Discussed in Thread: PMP11237, UCC29950, PMP11303
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/1357217/pmp11303-pmp11303

器件型号:PMP11303
主题中讨论的其他器件:UCC29950PMP、PMP11237

您好、TI!

 你好。 我正在使用 UCC29950D 设计300W SMPS (使用辅助偏置模式)。  这是我使用的 TI PMP11303参考资料。 根据您的建议1、我将从 PFC 部分开始。 但 PFC-GD 不能 提供 PWM。 ucc29950出现问题。 但我要正确地提供所有这些输入。 请为我们提供测试方法来检查 IC 是否正常工作、以及引脚中任何其他预定义的输入值、以便为我们提供输出、检查引脚功能是否正常工作、以及为我们生成 PWM 输出信号提供支持。

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    您好 K。 Prabhu,  

    感谢您对 UCC29950 PFC 操作的问题。  我将尝试帮助您在 PFC-GD 引脚上获得 PWM。

    我认为,你打算适当提供所有投入,但简单地说,这样做是不够的,因为你可能无意中错过了一份。
    最好使用为每个输入提供的电压或电流以及顺序的特定检查列表、以验证是否满足所有要求。

    根据数据表、要运行 PFC 部分:

    1.  VCC >10.5V 以启动并保持>10V 以运行。
         
       对于测试、我建议使用输出电容至少为100uF 且大于200mA 电流限制的+12V 偏置电源。  

    2. 在 PFC 输入端提供某种程度的交流信号电平,使进入 AC1或 AC2的电流 符合接通阈值(棕色)。  
       

    3. 确保 MD_SEL/PS_ON 引脚保持在0V 至少10ms 后再升高到 VCC 的33%以上。  
       

    4.  根据 UCC29950数据表中的图21、应为 PFC_GD 脉冲留出一段时间(100~200ms)。  

    此致、
    乌尔里希

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    您好、TI!

    感谢您的回复

    辅助偏置模式。

    我有一份随附的 UCC29950D IC 部分和 PFC 部分。 请回顾一下。

    在 打开交流电时、

    将交流0缓慢增大至100VAC。

    辅助偏置模式。

    辅助电源电压 VCC = 13.2V

    AC-DET 引脚电压显示=0.2V (几乎为0V)

    针对 PFC 部分开启的 MD-SEL/PS-ON 引脚电压=6.6vdc。

    请引导我启动该项目。

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    您好、TI。

    测试结果。

    1…… 应用于10.5v 以上的 VCC= 13.2v  

    2…… 交流阈值电流符合预期值9uA (3.27Mega 欧姆系列、其中 AC1和 AC2也是如此)。

    3... 我们首先应用了 VCC13.2V。 在通过外部开关开启之后、 然后在 MD-SE/PS-ON=6.6V (在 VCC 的33%以上)施加电压

    4…… 在该200ms 之后、PFC-GD 引脚脉冲没有出现。

    请提供解决方案。

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    您好 K。 Prabhu,

    感谢您提供更新的测试信息和标记好的原理图。  

    在连接之后、我认为原理图没有任何问题。  但是、它的分辨率很低、并且文字很小而且很模糊。  我无法很好地读取这些值。  

    当您说 PFC-GD 引脚不出现脉冲时、您是在探测 PFC-GD 引脚还是在探测 MOSFET Q1的栅极?  
    MOSFET 栅极至源极的该器件看起来像0欧姆(但难以读取)。  

    如果电阻实际为0欧姆、则 PFC-GD 引脚上可能存在脉冲、但 MOSFET 栅极上没有脉冲。  
    请检查此项。   

    这将引出另一个要点。  调试原型板时、该板可能会在原理图中发现错误、或者、原理图可能非常好、但电路板本身存在问题。   
    如果原理图值和连接均正常、则检查电路板是否存在错误元件、反向二极管或部件缺失。  
    一些细微问题是由焊接电桥短路或由于工具损坏造成的开路所引起的、或者由窄轨上的划痕引起的。  
    由于电路板柔性开裂、陶瓷电容器可能会发生短路或低阻抗。   
    请查找此类内容。   

    此外、如果您尚未这样做、请尝试将 UCC29950替换为另一个、以防现有的 UCC29950因某种原因而受损。  

    此致、
    乌尔里希

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    尊敬的  Ulrich:

    感谢您的答复。 您的赖特。 原理图值错误。 但栅源极电阻器下拉为10k。 仅上拉3.3欧姆。

    我们已尝试使用新的 UCC29950D IC 进行替换。 PFC-GD 在开启交流电时出现、但在该 PFC-GD 消失之后。 如何确保连续工作? 请引导我

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    您好!

     我们已尝试使用新的 UCC29950D IC 进行替换。 PFC-GD 在开启交流电时、我们在 PFC bulk 480vdc 中获得输出。 但在 PFC-GD 消失之后。 如何确保持续工作? 请引导我

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    您好 K。 布拉布、  

    如果 PFC 输出为480Vdc、则可能是开环工作或设定点错误。
    换句话说、PFC 输出至控制器没有反馈或错误的反馈。  

    请确保正确加载了这些器件:

    这些值会将 PFC Vout 设置为=~386Vdc。

    此致、
    乌尔里希

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    尊敬的 Ulrich:

    你好。

    我 有澄清。 根据参考设计 PM11303、TI 在 LLC 部分使用了 pq35/35内核&bobbin。 提及的一次侧电感值为200uH 至220uH。 还提到了32匝初级侧. 对于12v 输出,次级绕组匝数为4。  但 产品说明书中提到的该内核的 Al 值为4uH。

    1 ...我们是否需要 32Turns 小学以实现200uH。 因为对于200uH 电感(L=ALvalu*N*N)只能实现更小的匝数。 为什么我们需要采用32T?

    2...要实现200uH、是否需要核心之间的气隙? 或所需的任何其他类型的材料?  

    这种半桥 LLC 拓扑。  内核之间是否确实需要空气间隙?

    Im 不太担心 LLC 变压器初级电感配置。  请帮帮我。 如何使200uH 电感与32Turns 匹配。  

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    您好 K。 Prabhu,  

    PQ35/35磁芯通常由铁氧体材料制成。   核心形状集的特定 AL 值基于它是无孔封装还是工厂间隙封装。   
    在我的 Ferroxcube 目录中,这种核心形状的几种材料具有4570到6000 nH/N^2的无孔 Al 值。   
    我不知道 PMP11303 LLC 变压器设计中使用的材料、但4000nH/N^2 (4uH/N^2)对于无间隙结构来说似乎是合理的。  
    无间隙时,变压器磁化电感为4uH*32*32=4096uH。

    毫无疑问、PQ35/35变压器必须插接、可将电感降低到~210uH +/-10uH。   
     尽管间隙的宽度可能因材料而异、但所有铁氧体通常都需要气隙才能实现目标电感值。  

    变压器的匝数通常由允许的最大磁通密度决定、而不是 AL 值。   

    此讨论将偏离磁性元件设计理论、这超出了本 E2E 论坛的讨论范围。   
    如需更多信息、请搜索互联网 、您可以在那里找到 有关该主题的几乎无限的支持。

    此致、
    乌尔里希

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    尊敬的 Ulrich:

    感谢您的答复。 在 PMP11303设计中、提到了 LLC 变压器的一些输入。

    A)... 初级电感220uH、

    B)... 匝数比= 32:4:4。

    c). 还使用 PQ35/35核心 或 PQ 型核心

    我的问题是、

    遵循 TI 输入数据的 Im。 I 采用  PQ35/35磁芯、 匝数比= 32:4:4。 但我只想知道一件事。  

    1…… 我们是否需要为 LLC 变压器提供空气间隙。  电感值实现220uH。?

    还是 不需要空隙?

    请引导我。

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    您好 K。 Prabhu,  

    我在上一次答复中已经回答了你的问题:  
    "  明确地说、PQ35/35变压器必须插接以将电感降低到~210uH +/-10uH。  " (见答复中间部分。)

    本主题介绍了对 PMP11303参考设计中使用的 UCC29950 PFC 部分的支持。   
    如果您需要有关此设计的 LLC 部分的进一步支持、请创建一个有关 LLC 控制问题的新的、单独的主题、以便相应的专家可以给您回复。   

    PFC 器件似乎已经结束、我将关闭该主题。  

    此致、
    乌尔里希

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    TI 电路板问题:  

    1...AC1、AC2轨道被烧断,而打开。 D1、D2二极管也发生了故障。 IM 使用 PMP11237 (SELFBIAS 模式)设计。相同的 PCB 布局 PCB。 UCC29550DR IC。 组件相同、还包括变压器。 我想 IC 有问题。  

    我还检查了另一个板。 我移除了 D1、D2二极管、电路没有问题。 仅当启用  D1、D2二极管时、该时间才出现问题。 我的意思是、一旦开启 IC、就只会解决 IC 的问题。 PLZ 帮助我们。

     

     

     

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    您好 K。 Prabhu,  

     在 Q1处您正在使用哪种 MOSFET (如以上代码段所示)?  它的器件型号是什么?  
    Q1应该是耗尽型 MOSFET、而不是普通的增强型 MOSFET。

    我不确定增强模式 FET 在启动期间会有何反应、但我怀疑其栅极电压可能超过其源极电压0.3V 以上。
    V_SUFG 的绝对最大额定值为 V_SUFS+0.3V。  

    另一种可能的故障原因是您使用直流输入电压进行测试。   由于必须在 SUFS 上检测到过零、因此 SUFG/SUFS 自偏置模式只需要一个交流输入。   直流输入将不会出现过零、UCC29950将做出反应、就像交流电已被移除一样、并将启动 X 电容器放电过程。  使用直流输入时、X 电容器电压 不能放电、IC 会继续尝试 放电、因此在某个时间点放电路径中的一个器件(Q1或 UCC29950)将过热并出现故障、从而导致其他器件也出现故障。  

    请确保在测试期间使用耗尽型 MOSFET 并且仅使用交流输入。  

    此致、
    乌尔里希

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    尊敬的 Ulrich:

    i/p volt= 90VAC 至260VAC  

    自偏置模式 PMP11237 PCB 布局 PCB。  我们根据 TI 组件进行组装。

     Q1 = BSS126 H6906耗尽型 MOSFET。

     但 UCC29950DR IC 未出现通电问题、

    变压器绕组比32:2:4:4

    条件1:

    S2开关导通、  

    输入230VAC 导通、

    结果:

     VCC =0.5VDC 时的测量电压

    最终无法获得 PWM 脉冲。 因此辅助绕组不会产生 VCC。

      

    注:

    此外、 还从外部对 LDO TPS7A1601DGNT IC 进行了配置。 已验证20V 输入。 IC 将调节电压13VDC。

    PFC 栅极驱动器 UCC27511BVR& LLC 栅极驱动器 UCC27714D IC 通过外部 PWM 脉冲进行验证。 正确驱动 MOSFET
     驱动程序 IC 工作正常。

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    您好 K。 Prabhu,  

    感谢您提供更多信息。  

    可能是之前在启动时发生的故障(由于未知问题)损坏的器件比您想象的多。  
    之前、U1引脚4 (SUFG)可能已被焊球或其他焊料短路短接到引脚5 (SUFS)或引脚3 (VCC)。  

    无论之前的原因如何、如果启动 FET (Q1)因短路而失效、它将允许高压通过、并可能损坏 VCC 电源轨上的所有器件、包括 VCC 滤波电容器。  如果在之前的故障之后您没有找到所有不良器件、其中的任何一个都会将 VCC 保持在低电平大约0.5V。   

    我建议拆下连接到 VCC 的所有组件、并用新部件替换它们。
    安装新部件后、确保焊盘干净并且没有焊接桥。  

    我还建议通过向 Q1漏极施加直流工作台电源、同时保持交流电源关闭、来验证新的 PFC 控制器是否启动。  
    以0V 启动直流电源、并用手将其调高、以使 VCC 达到启动阈值。  
    如果工作正常、则移除直流电源并施加交流输入。  

    此致、
    乌尔里希

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    Ulrich

    感谢您的答复。  

    我明白你的观点了。 但与焊接和元件无关。 为什么耗尽型 MOSFET 和 ucc29950dr IC 出现故障? 为什么它突然变得失败。

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    您好 K。 Prabhu,

    由于在 SUFS 和 SUFG 引脚上施加了高电压、因此 UCC29950将在 BSS126故障后发生故障。  它们不具有高电压额定值。  
    高压耗尽型 FET 旨在阻断来自 SUFS 输入的整流交流电压。  UCC29950 故障是耗尽型 FET 故障造成的后继损坏。  

    那么、问题是什么导致了 BSS126故障?  嗯、该 FET 必须遇到它无法承受的某种过应力。  
    可能是由于交流线路上的浪涌电压或尖峰导致 VDS 过压、或者可能是过多的漏源电流导致 TJ 上升过多、或者某些尖峰导致 Vgs 过大。   

    当交流导通且高电流流经杂散线路电感时、交流线路上的电压尖峰可能来自继电器或开关的接触反弹。  
    例如、触点的弹跳可能会中断电流、电感会产生过高的电压来保持电流流动。   

    除了简单的 UCC29950、或如果安装了大容量 VCC 电容器、VCC 上的额外负载可能会产生过高的 FET 电流。  

    我不知道什么会产生过高的栅极电压、但这种可能性应加以研究。  也许应该在耗尽型 FET 上放置一个1nF 电容器、以降低尖峰的可能性。

    请研究此器件上的应力、 包括在稳态期间、尤其是在 交流电源的导通和关断期间。  

    此致、
    乌尔里希   

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    尊敬的  Ulrich:

    我将根据您的意见进行调查。  

    但电路中没有继电器。  辅助偏置模式是否能够高效地应对暂态浪涌?

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    您好 K。 Prabhu,

    辅助偏置模式对瞬态浪涌没有本质保护。  必须在外部添加线路瞬变和浪涌保护。  这通常是通过 MOV、TVS、气体火花管以及通常能保护整个电源转换器的类似保护器件完成的交流输入。  
    如果这种保护不足以保护 BSS126、则可以专门在 BSS126周围添加额外保护。

    但首先、必须确定哪个应力会损坏耗尽型 FET。  VDS 过高?  Vgs 过高?  漏极电流过大?  超过 dvds/dt?  

    除非您知道要防范什么、否则无法提供保护解决方案。  

    此致、
    乌尔里希