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專家指點!準諧振反激弱點?

先前,由于工作需要,我做一個350W,輸入電壓從108~300VAC(三相整流后為265~735VDC)的準諧振反激。采用的是安森美的NCP1337。電路圖如下,電路已能正常工作,但是出現了一個非常嚴重的矛盾!Ncp1337是一個變頻控制的芯片,頻率可在20~130KHz工作。在工作中,在低壓重載時,頻率達到最低,在高壓輕載時,頻率達到在最大。由于NCP1337獨有的特性,它可以在輕載時進入一種其所謂的“軟跳周期”模式。就是在輕載時,采用打嗝的方式進行PWM的輸出。這樣可以提高效率。其控制開關管開關的方式有別于UC384X,關斷時是一樣的,都是在CS腳采到電流電壓上限時關斷,開通時,UC384X是固定頻率的,頻率一到就開。而NCP1337是準諧振,在漏極電壓低谷值開通。

 

NCP1337的CS引腳規定上限電壓 為0.5V,但其不進入所謂軟跳周期模式的下限是100mV,也就是說正常工作情況下,我們必須保證CS引腳電壓在100mV到500mV之間。似乎這只要調節CS引腳外的兩個電阻就可以。但實際并非這樣簡單!我在保證低壓輸入265VDC下能帶滿載,就是使其在此情況下,CS的引腳電壓小于500mV,但在輸入高壓735VDC,小載(大概幾十W)時,由于進入所謂軟跳周期模式,而使輸出電壓出現掉壓現象。幅值達到不可接受情況。

該圖為低壓下輕載,已 經進入軟跳周期模式,但由于低壓,跳的時間較短,使輸出電壓紋波在可接受范圍內。CH2為輸出電壓   CH3為開關管漏源極電壓

 

該圖為高壓下輕載情況,相對上圖,軟跳的時間加長,使輸出電壓出現大的波動,無法接受。

 

在不是負載的兩個極端或輸入電壓的極端 ,波形是正常的,如下

 

問題是:只要當輸入電壓高些,負載小些,就進入軟跳,輸出電壓波動厲害。另一方面,在高壓輕載下,加大CS引腳的電阻,使CS電平高些,這樣,在低壓重載就帶不了,因為此時采的電流電壓過500mV,而使開關管驅動停止。

有沒有哪個專家可以指點一下!首先,對于準諧振,如果無法 高壓下工作,那么其實其在漏極電壓谷底開通的情況就省不了多少損耗了。但在高壓下必定面臨這個問題。這是這個芯片的BUG?還是設計中出現了哪些問題?

請專家指點!!!!

 

 

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2011-08-29 23:22
之前咨詢一下芯片廠商工作人員,其說不建議使用在高壓,但如果不是在高壓下使用,確實谷底開通沒什么優勢。這樣這個芯片達不到效果。
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bpyanyu
LV.8
3
2011-08-30 10:26
@kinghell000
之前咨詢一下芯片廠商工作人員,其說不建議使用在高壓,但如果不是在高壓下使用,確實谷底開通沒什么優勢。這樣這個芯片達不到效果。

我也用過這個芯片,不過覺得調不了,也是有這種情況。

我建議你換NCP1207或NCP1377等,這個芯片的谷底檢測好像不是那么好使(個人感覺)

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2011-08-30 12:21

你輸入電壓變化范圍太大,準諧振完全沒有優勢。

你加級pfc吧

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2011-08-30 20:48
@bigbigeasy
你輸入電壓變化范圍太大,準諧振完全沒有優勢。你加級pfc吧

之前沒試過,想說實驗一下,看會不會 有什么突破。

這個線路主要是代替之前一個UC3845的線路,在UPS上,主要是為了降低成本用的,如果前面加PFC,那不是花更多。

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2011-09-03 00:12
@kinghell000
之前沒試過,想說實驗一下,看會不會有什么突破。這個線路主要是代替之前一個UC3845的線路,在UPS上,主要是為了降低成本用的,如果前面加PFC,那不是花更多。

咋的沒有人來指點一下呢!!!請求高手

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ysun
LV.6
7
2011-09-04 21:11
@kinghell000
之前沒試過,想說實驗一下,看會不會有什么突破。這個線路主要是代替之前一個UC3845的線路,在UPS上,主要是為了降低成本用的,如果前面加PFC,那不是花更多。

你是為了提高效率還是降低成本啊,38XX不是已經很便宜了嗎?

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2011-09-04 21:33
@ysun
你是為了提高效率還是降低成本啊,38XX不是已經很便宜了嗎?

較之前 用38XX的時候有便宜些,這是一方面。同時也想提高點效率,和做點技術儲備。。。

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2011-09-04 21:34
@ysun
你是為了提高效率還是降低成本啊,38XX不是已經很便宜了嗎?

對使用準諧振芯片,有沒有什么建議,例如較優的設計,或準諧振不適合哪種情況下。等等

 

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小凡凡
LV.7
10
2011-09-04 21:39

 

共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。

關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:

1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;

2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);

3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;

4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;

5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;

6、增加一定量的假負載;

祝你好運

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kinghell000
LV.5
11
2011-09-04 21:44
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]

對于第一點,為了配合我們自己的線路,我們8腳HV是沒有接的。而是直接采用像UC38XX一樣給個啟動電壓,然后通過輔助繞組來供電。這樣也行。

因為8腳好像 是對于低功耗情況下才有用的,我們沒有用到這個功能。

所以懸空,也能工作。

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kinghell000
LV.5
12
2011-09-04 21:46
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]

對于第二點,我們在350W的功率下,采用了EE55,這應該夠大了。

而且本來芯片的DATASHEET建議,最低頻率不要低于25KHz,我在25KHz仍無法滿足我的要求的情況下,壓到了20K左右。最低頻率也無法再降了。

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kinghell000
LV.5
13
2011-09-04 21:47
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]
第三點,我一直把DMAX作到45%,沒有超過50%,對于你的建議,我想可以采納一下。不過,我現在是在高壓輕載和低壓重載時出現了矛盾,不是DMAX不夠的問題。
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小凡凡
LV.7
14
2011-09-04 21:49
@kinghell000
對于第二點,我們在350W的功率下,采用了EE55,這應該夠大了。而且本來芯片的DATASHEET建議,最低頻率不要低于25KHz,我在25KHz仍無法滿足我的要求的情況下,壓到了20K左右。最低頻率也無法再降了。
EE55,可能EER的磁芯或是PQ的更好些,漏感好控制
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kinghell000
LV.5
15
2011-09-04 21:52
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]

對于第四點,CS的電阻是分兩部分,這個我也嘗試過,因為看了DATASHEET,CS的電平如果高于500mv則限流不能工作,如果低于100mv則進入軟跳周期模式,而使我的輸出電壓出限大的波動,無法滿足要求。

所以,我在想配合兩個電阻,使其不管在什么載下,就是在100mv和500mv之間變動,我理論上是這樣做了。但勾出來的波形有時因為所測的地方較敏感,容易受干擾。即使這樣,在高壓下仍然出現電壓大波動。當我咨詢安森美的技術人員時,他們說即使這樣,在MOS處的米勒電容也會感受到你的載太輕。也會進入軟跳周期模式。一樣出現電壓大波動。所以。。。。目前就是這樣一個情況

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小凡凡
LV.7
16
2011-09-04 21:52
@kinghell000
第三點,我一直把DMAX作到45%,沒有超過50%,對于你的建議,我想可以采納一下。不過,我現在是在高壓輕載和低壓重載時出現了矛盾,不是DMAX不夠的問題。

高壓輕載的原因就是D過小了,畢竟是非連續模式設計。

低壓重載,電流檢測其實是由兩個電阻決定的哦

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kinghell000
LV.5
17
2011-09-04 21:53
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]
對于第五點,BO引腳我們一直有保證在0。5V到3V之間,這點沒有改變。也有加了濾波電容。
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小凡凡
LV.7
18
2011-09-04 21:53
@kinghell000
對于第四點,CS的電阻是分兩部分,這個我也嘗試過,因為看了DATASHEET,CS的電平如果高于500mv則限流不能工作,如果低于100mv則進入軟跳周期模式,而使我的輸出電壓出限大的波動,無法滿足要求。所以,我在想配合兩個電阻,使其不管在什么載下,就是在100mv和500mv之間變動,我理論上是這樣做了。但勾出來的波形有時因為所測的地方較敏感,容易受干擾。即使這樣,在高壓下仍然出現電壓大波動。當我咨詢安森美的技術人員時,他們說即使這樣,在MOS處的米勒電容也會感受到你的載太輕。也會進入軟跳周期模式。一樣出現電壓大波動。所以。。。。目前就是這樣一個情況
問一句,你的電壓波動過大,應該是副路的波動過大吧
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小凡凡
LV.7
19
2011-09-04 21:54
@kinghell000
對于第五點,BO引腳我們一直有保證在0。5V到3V之間,這點沒有改變。也有加了濾波電容。
我剛剛做完一個用NCP1337的產品,也碰到了類似的問題
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kinghell000
LV.5
20
2011-09-04 21:55
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]
對于第六點,假負載,我們在28V主反饋回路加了682的電阻,算起來差不多1W的功耗。不知道會不會太小。但如果加得太大,貌似會影響我們的整機效率,因為我們由之前 的UC38XX的芯片改到這個芯片的另一個原因是因為想提高一下效率看看。
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kinghell000
LV.5
21
2011-09-04 21:55
@小凡凡
 共同學習,首先,700VDC輸入,采用準諧振是非常明智的。關于輕載跳周期模式,以下是我的解決思路:1、CIN不要太小,保證VINMIN時,HVDC有足夠的電壓;2、盡可能采用大的磁心,盡可能使用更低的滿載頻率(30-40KHZ);3、盡可能的增加DMAX,必要時請大于50%(不知是多高耐壓的MOS),建議變壓器采用雙變壓器串并聯來代替,盡可能的減小漏感;4、CS檢測電壓由兩部分組成,如果增加檢測電阻,請降低另一個電阻的阻值;5、BO保護很容易受到干擾,這個端口請放置一個102-104的濾波電容;6、增加一定量的假負載;祝你好運[圖片]
非常謝謝您的建議!!!如果有什么建議或意見,歡迎您隨時回復
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小凡凡
LV.7
22
2011-09-04 23:55
@kinghell000
非常謝謝您的建議!!!如果有什么建議或意見,歡迎您隨時回復

剛才搞CS去了..................

1W的假負載,估計有點小,如果不隔離的話,可以把假負載接在主路后面,或許會好點。

不同電壓下的頻率折返點(QR模式向DCM模式過渡,頻率130KHZ),按照臨界模式是可以預先計算出來(滿載輸出的百分比),這個點最好在正常供電時計算,不必按最高輸入電壓計算。

NCP1337的參數計算最好分幾步,下面是幾個關鍵的參數:

最小HVDC:300V(假設已經是最低)

最高工作頻率:130KHZ(頻率轉折點,芯片自限制)

最低工作頻率:30KHZ(設置為最低)

最大占空比:0.5(假設已設置為最大)

最大磁感應強度:2500GS(假設已設置為最大)

1、確認最低輸入電壓,全滿載,最低工作頻率及導通時間;

2、確認最低輸入電壓,輸出電流最小為幾安時臨界(不折返)及導通時間;

3、確認正常輸入電壓,輸出電流最小為幾安時臨界(不折返)及導通時間;

4、確認最高輸入電壓,輸出電流最小為幾安時臨界(不折返)及導通時間;

完成上述計算,此方案能否通過,基本一目了然。

 

 

 

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615743364
LV.2
23
2015-08-15 00:13

非常好!

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