让人极度郁闷的PFC-综合电源技术-世纪电源网社区

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2010-10-13 17:25:56

10问答币

老问题了！把人郁闷了一天。
1.前级UCC28070的PFC输出390V，拿电炉丝作为负载，带7.5A，也就是2.9KW带了1个小时，效果感觉很好！
2.后级逆变移相H桥，单独外挂整流桥调试，输出28V，70A，带了1个小时，感觉也不错！
问题来了：
PFC+逆变联合调试，MY GOD，逆变输出才28V/50A，测试发现输出电压便乱七八糟，并且PFC的储能电感开始“哒哒哒哒”啸叫，当时设计PFC，就是留了较多的余量，没想到一接上逆变级，就这个德性了。
给大家看看几个波形先：
图1.单独调试逆变时，空载开机输出电压波形；

图2.单独调试逆变时，突加70A负载时输出电压波形；

图3.带PFC联合调试时，空载开机副边输出电压波形；

图4.带PFC联合调试时，突加负载50A时，输出电压波形，惨不忍睹！并且原边PFC电感啸叫，测试了PFC MOS的DS波形，发现时而串得老高，已经有进入饱和区的危险。（带更轻的负载时，比喻30A，还没问题的）

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		2 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-13 17:28:52
		图4：为什么一带上感性负载就这个样子？线路我也检查过N+1次了，但是还是找不到原因，把人憋坏了！请好心人热心人伸出你们的友爱之手！ 2010-10-13 17:28 上传点击文件名下载附件 0 Bytes, 下载次数: 105 回复 \| 举报 \|

			7 resin resin 离线 LV6 高级工程师积分：763 \| 主题：13 \| 帖子：79 访问空间发消息积分:763 LV6 高级工程师 2010-10-14 00:06:03
			前两天我也遇到同样的输出电压在带80%LOAD; vin:100V AC/ON 时电压下掉，（波形与上面你那个一样）。拆开机壳后工作正常，初步分析为干扰问题。 1。在测量驱动IC的PWM Output 时发现有Shut down 现象.将PWM 驱动IC 的地外接一根跳线到 Bulk Capacitor 负端后OK. 2。将PFC的MOS 更换成另一家Vender ,也可改善。（感觉好像是PFC 部分的干扰源通过地干扰到 PWM驱动IC ）目前还在进一步分析确认中。。。。回复 \| 举报 \|

				8 allen-leon allen-leon 离线 LV7 版主积分：11858 \| 主题：158 \| 帖子：5411 访问空间发消息积分:11858 版主 2010-10-14 00:29:03
				很奇怪的问题，我之前也遇到过类似的PWM被干扰问题，就是将PFC mOS换了vender就可以了。回复 \| 举报 \|

					20 resin resin 离线 LV6 高级工程师积分：763 \| 主题：13 \| 帖子：79 访问空间发消息积分:763 LV6 高级工程师 2010-10-17 00:03:34
					这种干扰问题后来你是怎么解决的，（长期换PFC MOS Vender ？ ) 还是调整了设计参数？请教高招！回复 \| 举报 \|

						21 allen-leon allen-leon 离线 LV7 版主积分：11858 \| 主题：158 \| 帖子：5411 访问空间发消息积分:11858 版主 2010-10-17 00:42:59
						对，那家应用在此机型上有问题的Mos不能用在此机型。。。回复 \| 举报 \|

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2010-11-5 13:13:38
倒数5

分享一下，我们找到了root cause 为：PFC MOS gate 极爬升电流太快，PFC 电感电压（即Ldi/dt )的对地峰值电压太高，地线及驱动信号线 layout 从驱动IC PFCOUT和PWMOUT 到PFC MOS gate 太远，造成线路干扰，导致驱动IC 关断。
solution:将PFC MOS gate to IC PFCOUT pin 之间的驱动放大电路的电阻from 20ohm to 40ohm 。

Pict

将R102和R103 from 20 ohm to 40 ohm

								35 resin resin 离线 LV6 高级工程师积分：763 \| 主题：13 \| 帖子：79 访问空间发消息积分:763 LV6 高级工程师 2010-11-5 13:17:46 倒数4
								PFC MOS 干扰的solution.xls Enclosed attachement schematic detail 回复 \| 举报 \|

				27 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-21 23:35:41
				你好！非常感谢你的留言！对于你回答的两点，我具体情况是这样的： 1.我的PWM IC是与脉冲变压器副边输出端电解电容共地的，不是与原边共地，不知道用你所说的方法可否改善？不过我可以试试。 2.我现在用的MOS是ST公司的STW43NM50 39A/500V的，深圳中意法电子提供，应该没问题的，我用PFC 390V 输出带电阻负载，可以带3200W，但是一带逆变桥，才2000W不到，PFC电感便叫得不像样子，可能这个情况和你的有些不一样。不过逆变桥副边输出电压下跌确实也出现过，后来修正控制器参数得到了改善。回复 \| 举报 \|

			32 netkiller netkiller 离线 LV6 高级工程师积分：726 \| 主题：7 \| 帖子：220 访问空间发消息积分:726 LV6 高级工程师 2010-11-4 19:02:01 倒数7
			这个问题解决了吗？回复 \| 举报 \|

			38 liukanglai liukanglai 离线 LV3 助理工程师积分：282 \| 主题：0 \| 帖子：10 访问空间发消息积分:282 LV3 助理工程师最新回复 2015-7-18 08:11:37 倒数1
			大哥，你那个问题搞定没，回复 \| 举报 \|

		3 allen-leon allen-leon 离线 LV7 版主积分：11858 \| 主题：158 \| 帖子：5411 访问空间发消息积分:11858 版主 2010-10-13 18:04:26
		希望有高手过来支招。。请教楼主，逆变移相H桥的逆变是什么意思，一般逆变的意思都是低压升为高压，但看你描述，你这里是390Vdc转28Vdc而已，并没有逆变，，这个拓扑是怎么样的？？回复 \| 举报 \|

			4 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2010-10-13 19:40:48
			逆变俺都是理解为DC-AC,他这个只是普通的全桥变换，我觉得出现你的问题应该是两部分连接后地线的相互干扰。可以在全桥部分直流母线加高频电容并在两者之间增加共模滤波或差模滤波。回复 \| 举报 \|

				5 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-13 22:53:05
				唔！是移相DC-DC变换器，因为是副边有交流需要整流，所以一般就习惯叫逆变了！高手你说的是变压器之前的地线和副边输出地线有干扰？全桥前端直流母线我有加高频无极性电容，分别是：超前桥臂母线和地线接了一个2u/630v ，滞后桥臂母线和地线接了一个0.47U/630V。至于共模电感或者差模电感要在那里加呀？如果是共模电感，感量多少为适宜？差模电感呢？又该怎么样？谢谢！真的头皮都挠烂了回复 \| 举报 \|

					6 中华电源中华电源离线 LV0 禁止发言积分：3162 \| 主题：109 \| 帖子：1102 访问空间发消息积分:3162 LV0 禁止发言 2010-10-13 23:25:43
					提示: 作者被禁止或删除内容自动屏蔽回复 \| 举报 \|

						11 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-14 09:03:32
						嗨，一下子还真的不好找这样的PFC，我当时就想过，另外多做焊一块主电路板，专门做PFC部分，然后得到的390V再连线到现在这个有问题的机器上面，现在这个有问题的机器PFC就关掉，只开后面H桥变换器，但是后来想想，感觉到可能性不大回复 \| 举报 \|

					9 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2010-10-14 06:54:20
					我觉得这么没法说多大，其实设计好了不需要都是可以的，应该是桥部分的电路干扰到PFC部分的，只能给你提这个建议，解决办法需要自己调试了。回复 \| 举报 \|

						10 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-14 08:59:27
						PFC整流桥前面我是没有加EMI这一级的，调试时候只有简单的AC进行连到整流桥，当时打算是做好之后外挂一个专用的MEC滤波器！如果真的是H桥这里引起的干扰，如果PFC前面加了滤波器，会有效果吗？ YTDFWANGWEI你说的加共模电感是在PFC 与H桥之间加一个吧！也就是390VDC 输出母线和地线分别经过共模电感的两条进线后再输出给H桥？回复 \| 举报 \|

							12 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2010-10-14 09:52:29
							我是这样立即的，你也可以直接在PFC输出与DC-DC输入之间加一级直流滤波器验证一下。回复 \| 举报 \|

								13 powercontrol powercontrol 离线 LV6 高级工程师积分：1839 \| 主题：178 \| 帖子：433 访问空间发消息积分:1839 LV6 高级工程师 2010-10-14 23:33:27
								今天通过调整PFC控制板的参数，降低了H桥带给PFC的干扰！电流可以继续加大一些了，勉勉强强到了60A，但是总觉得治标不治本！我也很想在PFC输出电容以及H桥之间挂一个L+高频无极性电容滤波来验证一下，无奈PCB上面的390输出都是敷铜N厚的，而且有15mm宽，如何刮得动？回复 \| 举报 \|

									14 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2010-10-15 10:06:37
									1、用刀子在敷铜上间隔10mm割两条线，中间部分一挑就起来了。 2=见过木工的凿子没有，用一字螺丝刀当凿子，拿锤子一敲完事。不用说15mm,就是150mm，一分钟搞定。回复 \| 举报 \|

										15 hotpower hotpower 离线 LV8 副总工程师积分：2694 \| 主题：218 \| 帖子：704 访问空间发消息积分:2694 LV8 副总工程师 2010-10-15 11:57:51
										！请问像这种功率等级的，这个外挂的滤波电感大致用多少感量？回复 \| 举报 \|

											16 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 在线 LV7 版主积分：109908 \| 主题：142 \| 帖子：45931 访问空间发消息积分:109908 版主 2010-10-15 12:02:15
											呵呵，这种滤波电感应该不是跟功率等级有关，而是要根据你的实际情况来选择的了。因为他不是一个必须的，套用李工的话说，这个是你实际情况的需要，不是设计的需要。回复 \| 举报 \|

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2010-10-16 00:11:40

明天就这样干了，准备拿一个开山大斧来，呵呵！
突然想起，不知道DC/DC级如果响应速度太慢了，会有可能导致这种情况么？

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2010-10-16 13:36:39

即使反应速度慢跟APFC有什么关系，两个如果没有干扰时两个独立的部分。

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2010-10-16 23:38:31

今天没有干活，领导说先好好思考思考！咳，难得说一次这么有人情的话！可以休息休息了！
我PFC输出用的是4个450V/470U的并联，就这个功率而言，储能电容的这个容量会不会偏小？除了在PFC和逆变级加L滤波外，不知道加大电容效果会有改善么？

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2010-10-18 12:01:56

今天上午重新换了两个PFC电感,控制器参数也修改了一些,发现效果有所一定的改善,带后级DC/DC变换器重载28V*60A刚刚开始还好,但是过了大概3分钟,电感温升大概到了58度左右便开始支支轻微叫了!随着温度越高,叫得越严重!貌似已经开始进入饱和状态!但是带纯电阻负载时还是3KW没什么问题.
再不行下午真的要割线了加滤波电感了

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2010-10-18 12:05:06

如果是干扰的话，加大电容好像效果不是很明显。你有没有测一下，单独工作跟带DC-DC来说，PFC部分的波形时不时变的很糟了？

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2010-10-18 23:28:07

我明天测试一下带电阻负载重载时的PFC输出电压波形和带逆变桥重载时的PFC电压波形来对比一下，到时我上传两个波形，请帮忙鉴别鉴别

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2010-10-21 15:54:12

今天测试了带纯阻性负载和带逆变桥负载时的PFC输出波形:
1.带纯阻性负载3200W时,突加负载的PFC输出波形:

2. 带逆变桥时,突加负载才1700W时的PFC输出波形,这个时候PFC电感已经有支支响声!

大家帮忙看看,是不是逆变这一级给PFC带来了严重的干扰?从测试到的波形上看确实是.

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2010-10-21 17:42:41

继续上图,刚刚将390VDC PFC输出线割开了,在输出电容和逆变桥之间串了一个25U左右的铁氧体磁心做的电感进去,效果不大

FC电感带重载还是叫,后来换了一个1mH的非晶电感，结果还是不理想！
下面抓的这个波形是加了1mH的非晶滤波电感之后带重载情况下逆变桥中点波形，明显可以看出，有振铃现象．真的是现在彻底没招可用了！沮丧中

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2010-10-21 23:41:57

YTDFWANGWEI以及众多高手，从上面的图也看到了，小弟真的要哭了，最近做的都是无用功，貌似什么招都用了，但是都不管用，怎么办呐？

PFC部分用的80K的开关频率，DC/DC部分用的也是80K，这样两个用同一个频率而发生以上干扰的情况有可能么？

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2010-12-10 17:04:07
倒数3

你PFC的频率和全桥的频率都是80K，这样会有干扰的，两个频率最好要区分开，看了你上面说的情况，建议你调整下全桥驱动变压器的参数，驱动做不好，就会出各种各样的问题，尤其在这中两个相互配合的电路中。

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2010-10-22 06:19:01
倒数10

我记得你说过，逆变桥部分母线加了高频滤波电容了，那么是加在什么问题的？什么型号？多大容量？前后级频率一样的情况下是容易受干扰还是不容易受干扰我倒忘了，呵呵。

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2010-10-22 08:39:58
倒数9

逆变桥母线与地线之间并了两个,分别是2U/450V,0.47U/630V 的CBB
电容质量应该不是问题的,因为我公司的供应商还可以,我也按照你说的加了滤波电感了,作用不大,问题还在.你说上面的那个带逆变的时候PFC波形怎么会如此糟糕?而且逆变波形还振铃了.

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2010-10-22 16:37:29
倒数8

我认为是受到干扰的问题。不知道别人的看法是什么？

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2010-11-4 19:02:24
倒数6

这个问题解决了吗？

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2014-7-26 14:24:06
倒数2

楼主的示波器好好啊！