UCC28180-3.3kw-PFC调试问题-综合电源技术-世纪电源网社区

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2020-5-7 19:39:26

10问答币

这几天在调试一款3.3kw PFC，UCC28180控制，输出390V，大致参数如下：
1.频率120K，电感有两个样品，一个是铁氧体的110uH，一个是铁硅铝的200uH；
2.主电路电流采样电阻为10mΩ两个并联，输出电容为470uF*3，管子用的两个英飞凌99P7并联（通过驱动芯片分两路驱动）；

现在测试用的是铁硅铝210uH电感调试，发现在3000W以下功率输出时，波形都比较理想，功率因数很高，谐波非常小5%以内，但是当输出达到3150W左右，输入电流波形开始畸变，强行拉到3350W满载，畸变更加厉害，请大家看看，谢谢！控制部分和输入电压电流波形如图：

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		2 闪烁闪烁离线 LV7 版主积分：51954 \| 主题：49 \| 帖子：1240 访问空间发消息积分:51954 版主 2020-5-7 19:51:25
		看着像是采样电阻的取值大了，3.3KW的时候触发限流保护了（看看3.3KW的时候母线电压是不是没能达到390V了？）回复 \| 举报 \|

			3 rumenzhe rumenzhe 离线 LV6 高级工程师积分：1663 \| 主题：76 \| 帖子：278 访问空间发消息积分:1663 LV6 高级工程师 2020-5-7 20:14:03 倒数10
			正常输出390V的，没有触发限流保护。测试了CS电流引脚，峰值才-0.2V，还不到-0.25V保护值回复 \| 举报 \|

		4 谢开源谢开源离线 LV10 总工程师积分：11754 \| 主题：81 \| 帖子：2933 访问空间发消息积分:11754 LV10 总工程师 2020-5-8 09:47:44 倒数9
		比较3000w与3150W电流环各点波形差异回复 \| 举报 \|

		5 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93884 \| 主题：115 \| 帖子：27413 访问空间发消息积分:93884 版主 2020-5-8 15:40:08 倒数8
		先了解一下，你的铁硅铝210uH电感的电感量是测试感量还是设计感量？刚才遇到一个分不清此事。 UCC28070 驱动互相干扰求助查看回复 \| 举报 \|

			6 rumenzhe rumenzhe 离线 LV6 高级工程师积分：1663 \| 主题：76 \| 帖子：278 访问空间发消息积分:1663 LV6 高级工程师 2020-5-10 07:53:15 倒数7
			210uH是设计感量，我知道铁硅铝在带载发热的时候磁导率下降，会导致感量变化（而且变化不小），但是这个变化量会在一个什么范围，心里还真没数。回复 \| 举报 \|

				7 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93884 \| 主题：115 \| 帖子：27413 访问空间发消息积分:93884 版主 2020-5-10 10:14:16 倒数6
				你这个电源频率比较高，意在减小用磁量，但磁环小意味着窗口较小，匝数太多则过流截面积就小，铜损成了突出矛盾。为缓解此矛盾，纹波系数放宽到0.67，峰值电流放宽到16A，这样按单电压最低198Vac输入计算，电感量允许（从110uH）减少到85uH。普通铁硅铝，不考虑47mm，40mm的环勉强可以做出来： 12.png (26.1 KB, 下载次数: 71) 下载附件 2020-5-10 11:20 上传此例美磁铁硅铝77256环61匝，测试感量（从210uH减小到）130uH、设计感量86uH，饶是如此，载流密度仍然高达10A/mm²，铜损恐难接受。好在磁性材料近年来有长足发展，国货栢科有些材质还不错，可能大幅度缓解上述矛盾仍然先按最省的参数（16App/85uH）计算如下： NPS157060磁芯，43匝空载150满载86uH，51匝空载211满载111uH（恢复到原铁氧体设计参数15App/110uH） NPS157075磁芯，42匝空载178满载86uH，空载>2满载，不建议 NPH157075磁芯，38匝空载146满载87uH、44匝空载196满载111uH，相同情况相邻的NPH157060和090都需要多绕1匝，因此此例应该是最佳选择 12.png (32.18 KB, 下载次数: 73) 下载附件 2020-5-10 12:38 上传回复 \| 举报 \|

					8 rumenzhe rumenzhe 离线 LV6 高级工程师积分：1663 \| 主题：76 \| 帖子：278 访问空间发消息积分:1663 LV6 高级工程师 2020-5-11 22:40:11 倒数5
					非常感谢！这个软件很不错，值得收藏回复 \| 举报 \|

					9 lyklyklyk110 lyklyklyk110 离线 LV8 副总工程师积分：2036 \| 主题：4 \| 帖子：45 访问空间发消息积分:2036 LV8 副总工程师 2020-11-13 23:16:05 倒数4
					版主你好，关于PFC这部分有几个问题请教一下 1，使用NPH157075磁芯，44匝空载196满载111uH，如用双环绕制31T，假设正好满足窗口满绕，可得到相同的电感量，那么相比于单环，双环的体积增加，磁损增加，用双环是否有其可取之处？ 2，MOS管，二极管，以及输出高频电容需在PCB绘制时成最小环路，此电容的容值怎么选取？电容的材质有何讲究？ 3，磁环我一般选用单根或多跟漆包线绕制，PFC的磁环绕线材质用哪种较好？ 4，MOSFET驱动速度过快，使得二极管的反向恢复电流在MOS开通的时候形成较大损耗，通常怎么考虑此驱动电阻值？回复 \| 举报 \|

						10 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93884 \| 主题：115 \| 帖子：27413 访问空间发消息积分:93884 版主 2020-11-14 09:54:24 倒数3
						1，磁损是由频率和磁场强度决定的，增加环数并不增加磁损，反而会因为体积增加而减少温升。如果能确认双环31匝较之单环44匝在相同导线截面时用铜量更少、或者相同窗口占用率时直流电阻更小，即可确认铜损更小，这就有优势。但劣势是成本和体积增加。 2，高频电容可以按体积（或者成本）来选用，应该大到与电解电容可以比拟的程度（否则不起作用）。材质方面功率（电流）不大时可以用无感金属化薄膜电容（比如CL21），否则要用金属箔电容（比如CBB81）。 3，磁环绕线材质当然是铜，截面以单层锥形（或者扁平）排列、既占满窗口又无叠绕为最佳，也有多股（集肤）的必要，实际绕制工艺以与其最接近者为宜。 4，通常考虑的是怎么减少二极管反向恢复。驱动电阻值的作用不大，非要考虑的话其阻值增加到以整机效率不明显下降为度，这是个细活。回复 \| 举报 \|

							11 lyklyklyk110 lyklyklyk110 离线 LV8 副总工程师积分：2036 \| 主题：4 \| 帖子：45 访问空间发消息积分:2036 LV8 副总工程师 2020-11-14 23:11:49 倒数2
							好的，谢谢您的解答回复 \| 举报 \|

						12 BingSun BingSun 离线 LV10 总工程师积分：10963 \| 主题：54 \| 帖子：1975 访问空间发消息积分:10963 LV10 总工程师最新回复 2020-11-14 23:27:42 倒数1
						回9楼如果你的PFC工作于CRM模式，那么开关管开通时二极管已截止了。如果工作于CCM模式，那可以选用碳化硅二极管，因为碳化硅二极管没有反向恢复时间。回复 \| 举报 \|