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未解决

UCC28070交错PFC输出功率被限制

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kingtonliu
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LV8
副总工程师
  • 2019-5-30 19:06:33
10问答币
在这里向各位大师请教一下,UCC28070做的PFC,最大输出功率被限制的异常问题,万分谢谢!

目前,正在用TI的UCC28070做一款3.3KW的PFC,输入交流175--264VAC,PFC输出400VDC/8.3A,PFC电感量为300uH,开关频率65KHZ,最大占空比为96%。但是,在上电调试的过程中,发现输出不了设计时所期望的最大功率3.3KW,目前输出功率最大只能达到1600W左右(400V/4A),负载往上加的时候,输出电压就往下掉,负载加得越大,输出电压掉得就越多,但是功率一直维持在1600W左右。输出电压没有掉之前,芯片第3脚VAO的电压在3V(示波器量测为一条直线)左右,输出电压往下掉,功率被限制时,VAO的电压就到最大值5V了,电压环路开环了。于是,就做了以下的动作:1、每提高10VAC的输入电压,输出功率大概可以增加200W,也即是(原来400V/4A是在180VAC输入下)输入电压由180VAC提高到190V时,输出功率可以增加到400V/4.5A,200VAC时可以增加到400V5A。。。但是,负载在往上加,都一样会被限制功率;
2、适当提高Rimo电阻法人阻值,输出功率也可以稍微增加一点,但不是很明显;
3、更改芯片VAO引脚的外围参数与CAOA、CAOB的外围参数,也没有什么变化;

4、峰值限流引脚PIN10的值设为3.6V,但是实际的电流互感器采样值才1.5VPeak.

图一

图一

                   图一

上图一,CH1是芯片第7脚RSYNTH的电压,CH3是电流互感器采样送到CAOA的电压信号(另一路CAOB的波形一样);CH4是输入的电流波形。


图二

图二

              图二
上图二,CH1是芯片第6脚IMO的电压波形,CH2是整流桥后CBB电容两端的电压波形;CH4是输入的电流波形。




图三

图三

      图三
上图三,CH1是芯片第11脚CAOA的电压波形,CH3是芯片第12脚CAOB的电压波形,;CH4是输入的电流波形,CH2是整流桥后CBB电容两端的电压波形。
从上面这些测量来看,最明显的问题就是芯片第11脚CAOA与第12脚CAOB的电压信号比较异常(此时电流互感器采样送到CSA与CSB引脚的信号如上图一的CH3(紫红色),但是怎么更改它们的外围参数,都没有什么变化。

图四

图四


现在,输出功率一直被限制在1600W左右,暂时找不到解决的办法,麻烦路过的朋友帮忙提点参考意见,非常感谢!


nc965
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  • 2019-5-30 20:24:24
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莫非你用的300uH铁硅铝电感?
kingtonliu
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LV8
副总工程师
  • 2019-5-31 08:54:41
  • 倒数9
 
是的,NPS184060的铁硅铝磁环
nc965
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  • 2019-5-31 10:22:50
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至少57匝
kingtonliu
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LV8
副总工程师
  • 2019-5-31 10:50:54
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NC965,您好!是的,实际绕了60匝。请问您能否提供点宝贵的建议?
nc965
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  • 2019-5-31 11:22:15
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这样电感就没有问题,也就拓扑出力没有问题,只是控制问题,增加占空比即可。
kingtonliu
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LV8
副总工程师
  • 2019-5-31 13:59:28
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按照TI的参考设计,一开始我就已经把最大的占空比DMAX设定为0.96了,前期也是实际测量过的,最大占空比为95.8%左右。但是,实际带载过程中,输入电压180VAC,输出400V/4A的条件下,实测的占空比约为37%。此时,PFC输出电压Vo还是稳定在设定值400VDC的,但继续加负载到4.2A的时候,Vo就开始下跌到390VDC左右,负载加得越大,电压掉得就越多。量测电流互感器的采样,又没有什么明显的异常,如下图紫红色通道,波形是送到芯片CSA与CSB引脚的波形: tek00009.png

tek00011.png

第一张图是展开后量测的电流采样信号;第二张图是工频包络的电流采样信号。
nc965
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  • 2019-5-31 14:03:55
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占空比能到0.37就没啥问题,看波形你只有一路在工作,先测一下两路开关和二极管有无损坏,再看看GDA\GDB,两Vds波形。
kingtonliu
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LV8
副总工程师
  • 2019-5-31 15:57:16
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两路都在工作的,两路的工作状态也都是一样的,正文图三的CH1与CH3通道分别是UCC28070的CAOA与CAOB的输出波形,都是异常的。另外,我也检查过所有的二极管、MOS管,都是好的。

nc965
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  • 2019-5-31 16:23:58
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两路是否工作,要看GDA\GDB和两Vds波形,而不是你说那些。
kingtonliu
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LV8
副总工程师
最新回复
  • 2019-5-31 17:08:59
  • 倒数1
 
GDA\GDB和两Vds波形,一开始就确认过,后面也是确认过的,都是没有问题。
不过,现在问题已经找到了,是我自己犯了一个愚蠢的错误。在画原理图的时候,输入过压保护电路的一根线连错了,VINAC的电压被拉下去,从而导致乘法器输出引脚的电压VIMO也被拉下,得不到想要的电压范围。
33.jpg

在这里,还是非常感谢NC965的一些建议,谢谢!
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