PFC VCC控制方式存在隐患吗？-综合电源技术-世纪电源网社区

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2021-1-6 21:47:51

10问答币

用UCC281080做了一个2.6kw 的PFC，开关频率120K，用IXFH22N65X2管子并联的方式，驱动芯片为TC4420，可以提供6A峰值驱动电流，其中TC4420输出其实只有一路图腾柱的，6脚和7脚并接在一起然后驱动两个MOS，驱动电阻不是图中的10R而是15R，PFC电感为高磁通磁环绕制的200uH。

PFC的开启和关闭是通过控制芯片供电电源VCC的方式（UCC28180和TC4420共用一组15V电源），但是在关闭VCC的时候发现了如下问题，见示波器黄色通道，MCU发出指令关闭VCC的时候，VCC从15V跌落到8V这个阶段用了10ms左右，但是从8V继续往下跌落到0则用了比较长的时间，这个过程输入交流220VAC依然作用在MOS的D极，请问这种关闭方式是不是会导致MOS进入较大电阻区这个过程，存在安全隐患？即管子在这种状态下关闭次数过多有失效的可能性？

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		2 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2021-1-6 23:30:17
		选个带欠压保护的驱动器回复 \| 举报 \|

			5 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 09:14:47
			后面可以考虑的，但是目前暂时只能先这样应付着了。是这样的，关机的时候，后级DCDC先关闭输出，此时前级PFC处于空载输出状态，然后延时2S左右再关掉这个PFC供电VCC，但是发现了这个VCC关掉的时候有这个问题，因为此时220VAC一直在线，PFC MOS的D极有强电，那么在关断过程中会不会有隐患？回复 \| 举报 \|

				11 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2021-1-7 22:44:48
				选的驱动就不对，换个对的这么难？回复 \| 举报 \|

					12 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 23:31:45
					为什么说选的驱动不对呢？难道就是因为这个驱动不带欠压保护功能吗？或者是其它的不满足？请指点！回复 \| 举报 \|

					14 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-8 09:44:29
					版主你好！你的意思是要换一个类似UCC27324这种两路图腾柱输出的驱动IC吗？各自推一个管子。但是我看了TI的UCC28180官方文档，里面3.5kw PFC例程用的是UCC27531D，也是只有一路图腾柱输出，输出后推两个管子，不过中间有一个R44 0Ω的电阻连接。 222.JPG (155.58 KB, 下载次数: 43) 下载附件 2021-1-8 09:44 上传回复 \| 举报 \|

						20 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2021-1-8 23:06:00 倒数5
						?都在想啥呐？另开个讨论内容？回复 \| 举报 \|

							21 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-9 09:35:53 倒数4
							没有想啥，可能是想多了。主要还是想搞清楚这个引发MOS的失效异常，是关机时刻切断VCC-PFC导致还是后面所描述的市电上电瞬间VCC-PFC来了一个不受控瞬态开启导致。如果确实是控制这个VCC的方式不对，后面改为不控VCC就是了，这个倒是不难。回复 \| 举报 \|

								22 xkw1cn xkw1cn 离线 LV7 版主积分：131400 \| 主题：37517 \| 帖子：55626 访问空间发消息积分:131400 版主 2021-1-9 23:54:33 倒数3
								仅关Vcc，会导致驱动输入超过额定参数。另外；你选的是低压MOSFET驱动器去驱动IGBT，本身就是设计错误。回复 \| 举报 \|

									23 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-10 22:40:04 倒数2
									1.既然这个控制VCC有问题，那就暂时改为不控VCC了，通过控制其它的方式； 2.现在实际方案用的是TC4420来驱动两个IXFH22N65X2，是MOS不是IGBT。回复 \| 举报 \|

										24 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师最新回复 2021-1-10 22:53:57 倒数1
										TC4420的手册如下： TC4420EOA.pdf (378.85 KB, 下载次数: 0) 2021-1-10 22:53 上传点击文件名下载附件下载积分: 财富 -2 回复 \| 举报 \|

		3 YTDFWANGWEI YTDFWANGWEI 离线 LV7 版主积分：109871 \| 主题：142 \| 帖子：45924 访问空间发消息积分:109871 版主 2021-1-7 08:03:31
		能问下为什么去关VCC不去关驱动IC吗？回复 \| 举报 \|

			4 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 09:11:49
			当时也没有想太多，以为通过关芯片的VCC可以很容易实现，但是实际使用中测试发现了这个问题。是这样的，关机的时候，后级DCDC先关闭输出，此时前级PFC处于空载输出状态，然后延时2S左右再关掉这个PFC供电VCC。回复 \| 举报 \|

		6 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 2021-1-7 09:41:46
		所谓关是指逐周期的关吗？还是说关闭PFC功能？回复 \| 举报 \|

			7 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 10:21:45
			这里所谓的关，指的就是直接关闭这个PFC控制芯片和驱动芯片的VCC（这两个芯片VCC是连同的），从而达到关闭PWM输出的目的。回复 \| 举报 \|

				8 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 10:29:38
				我这边测试过MOS的DS波形，电流波形，PWM驱动波形等都没有发现异常，而且各个功率器件的发热情况也在允许范围之内。但是现在碰到了两次异常，客户试用样机的时候反映的，在使用过程中没有问题，但是在下一次上电的时候发现了异常（一次是插入市电后跳闸，一次是插入市电后开机不到10S跳闸），然后检查到里面的输入NTC烧黄痕迹，PFC的MOS已经损坏，所以我非常怀疑是在使用正常关机的时候，PFC这一级在关闭这个VCC过程中，管子出了问题。 PS：关机次序是后级LLC先关闭，然后前级PFC关闭，相当于PFC控制部分也不工作了，只有一个市电220VAC挂在机器输入端。回复 \| 举报 \|

				13 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 2021-1-8 09:14:05
				看一下驱动IC的Vcc掉电时Mos的波形是怎样的？若波形不好，则换一种好的驱动IC 回复 \| 举报 \|

					15 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-8 09:48:12 倒数10
					现在我都不想控这个VCC了，只有当市电没电的时候，也就是MOS的D级都没有母线高压了，VCC还有后端BUCK电容维持大概几S，这样可以避免这个关闭VCC带来的隐患。回复 \| 举报 \|

		9 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-7 16:00:13
		请教各位！谢谢回复 \| 举报 \|

			10 powercat powercat 离线 LV8 副总工程师积分：2487 \| 主题：144 \| 帖子：511 访问空间发消息积分:2487 LV8 副总工程师 2021-1-7 22:19:21
			个人以为这种工作方式不可靠，要求待机功耗不高的情况下完全可以不控PFC ON/OFF，也就是上市电的时候就让PFC跑起来，关机的时候只要后端DCDC关闭输出就可以，不用管前级PFC，以免增加线路的复杂性降低可靠性，就让PFC处于空载工作也无妨。回复 \| 举报 \|

		16 JamesHacker JamesHacker 离线 LV6 高级工程师积分：1759 \| 主题：5 \| 帖子：232 访问空间发消息积分:1759 LV6 高级工程师 2021-1-8 09:58:41 倒数9
		首先控VCC这个方式，只有在对待机功耗和要过加州能效之类的要求时有需要搞；这么搞做瞬变风险很大就进入线性区的风险来说，主要看具体驱动器和管子，但是我确实碰过这样的事只要布的下，建议还是用拉低PFC COMP脚或注入假故障信号的方法比较好，正常这种功率的系统的待机要求不至于连PFC的静态电流都不放过回复 \| 举报 \|

		17 nc965 nc965 在线 LV7 版主积分：93632 \| 主题：115 \| 帖子：27347 访问空间发消息积分:93632 版主 2021-1-8 10:37:52 倒数8
		为什么要关闭VCC？回复 \| 举报 \|

			18 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-8 11:37:35 倒数7
			控VCC不行，那后面改进这个地方吧，现在只是想先弄清楚这种控制方式是否有很大的隐患。我先说一下VCC情况：上市电后2S，小反激辅源输出这个VCC（小反激辅源取电来自PFC-BUCK电容），这个VCC便闭合输入端NTC软启动继电器；而这个VCC输送给PFC芯片这边，则还再通过一个MCU控制IO控制的，而且是高有效锁机，按照正常情况，MCU要得到正常开机指令之后才将这个IO切换为低电平，从而将VCC转为VCC-PFC，最终启动PFC。刚刚测试发现如下：高压探头测试MOS的D极电压波形（如图蓝色），另外一个普通探头测试VCC-PFC波形（如图黄色），发现了这个现象，上市电2S后，居然VCC-PFC出现一个暂态高电平，对应此时MOS的D极电压出现一个凹台，按照正常情况MCU是一直高电平锁住这个VCC的，说明了上电时刻MCU未初始化这段时间该IO还不受控，导致了短暂时间开通这个VCC-PFC，所以导致MOS出现了短暂开通，然后当MCU正常初始化后，该IO一直正常输出高电平锁住VCC-PFC，一直等到正常开机指令才打开PFC-VCC。请问这个上电时刻的VCC-PFC瞬间导通，导致MOS瞬间开启（应该说没有导通彻底），也会带来隐患吗？ 111.JPG (63.08 KB, 下载次数: 37) 下载附件 2021-1-8 11:37 上传 TEK0000.JPG (65.54 KB, 下载次数: 37) 下载附件 2021-1-8 11:37 上传回复 \| 举报 \|

				19 chuxuezhe chuxuezhe 离线 LV8 副总工程师积分：2734 \| 主题：196 \| 帖子：549 访问空间发消息积分:2734 LV8 副总工程师 2021-1-8 11:50:47 倒数6
				如果以上分析是对的，那么这种VCC控制方式，从测试波形来看，感觉到上电瞬间以及正常关机时刻，都存在隐患。回复 \| 举报 \|