ICE2PCS01真有BUG

听chinacompower老大提了这个问题。于是抽空做了做测试，真是心惊肉跳啊。

有图有真相：（全电压1000W PFC，频率133KHZ）

热启动时候，在特定情况下发生大小波情况。

如果是冷启动，不会发生。（冷启动是输出电解放完电，热启动是放至一定程度时候加电）。

用100VAC输入，发现电解放电至200V以下，热启动一定会出现大小波。200V以上不会出现。

出现大小波后，频率也会改变，最极端的情况是内部-1.04V限流起作用。

如果BOOST抗饱和能力不够，有吃炸鸡的可能。

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kenyke

LV.4

2013-04-25 15:02

兄弟检查一下你的Current sense pin 的layout 是否单点sense ，单点进入到IC 的CS脚去，还有环路的参数你是否有调试一下再测比如Vcomp 的2颗电容一个电阻的参数。。。。。。Infineon 这颗IC EMERSON 和Delta 都一直在超大规模的使用呀。。。。。。。

btclass

LV.7

2013-04-25 15:30

3.8.2 Enhanced Dynamic Response

Due to the low frequency bandwidth of the voltage loop,

the dynamic response is slow and in the range of about

several 10ms. This may cause additional stress to the

bus capacitor and the switching transistor of the PFC in

the event of heavy load changes.

The IC provides therefore a “window detector” for the

feedback voltage VVSENSE at pin 6 (VSENSE).

Whenever VVSENSE exceeds the reference value (3V)

by +5%, it will act on the nonlinear gain block which in

turn affect the gate drive duty cycle directly. This

change in duty cycle is bypassing the slow changing

VCOMP voltage, thus results in a fast dynamic

response of VOUT.

是这部分的问题。

btclass

LV.7

2013-04-25 15:44

@btclass

3.8.2 EnhancedDynamicResponseDuetothelowfrequencybandwidthofthevoltageloop,thedynamicresponseisslowandintherangeofaboutseveral10ms.ThismaycauseadditionalstresstothebuscapacitorandtheswitchingtransistorofthePFCintheeventofheavyloadchanges.TheICprovidesthereforea“windowdetector”forthefeedbackvoltageVVSENSEatpin6(VSENSE).WheneverVVSENSEexceedsthereferencevalue(3V)by+5%,itwillactonthenonlineargainblockwhichinturnaffectthegatedrivedutycycledirectly.ThischangeindutycycleisbypassingtheslowchangingVCOMPvoltage,thusresultsinafastdynamicresponseofVOUT.是这部分的问题。

冷开机时候，VOUT电压是从小建立的，对应的Vcomp电压时从0开始软上升。软启动模块起作用。但是VOUT建立后，Vcomp的fault放电开关要在VOUT降低到开启阀门之下开起作用。

意味着电解电压没降低到开启阀门之下，再次通电时候软开关功能基本无效。当电解充电至330v左右时候，IC的动态增强功能自动启动，而这个功能是有BUG的，因为Vcomp电压老早就已经建立好了，并且是最高的电压（约等于5V），于是出现大小波情况，IPK不受Soft Over Current Control (SOC)控制，于是下一级Peak Current Limit (PCL)起作用了，这样反复在SOC和PCL之间跳，导致大小波。峰值电流会出现1.04/Rsense的极端情况。

如果BOOST电感不能承受1.04/Rsense的峰值，会饱和。

btclass

LV.7

2013-04-25 15:52

@btclass

冷开机时候，VOUT电压是从小建立的，对应的Vcomp电压时从0开始软上升。软启动模块起作用。但是VOUT建立后，Vcomp的fault放电开关要在VOUT降低到开启阀门之下开起作用。意味着电解电压没降低到开启阀门之下，再次通电时候软开关功能基本无效。当电解充电至330v左右时候，IC的动态增强功能自动启动，而这个功能是有BUG的，因为Vcomp电压老早就已经建立好了，并且是最高的电压（约等于5V），于是出现大小波情况，IPK不受SoftOverCurrentControl(SOC)控制，于是下一级PeakCurrentLimit(PCL)起作用了，这样反复在SOC和PCL之间跳，导致大小波。峰值电流会出现1.04/Rsense的极端情况。如果BOOST电感不能承受1.04/Rsense的峰值，会饱和。

但是看ICE2PCS02的datasheet，它的fault触发点有个电源低压保护点。ICE2PCS01是没有的。

那就意味着ICE2PCS01就不存在热启动BUG情况。因为没输入电压，IC一定会进入Input Brown-Out Protection (IBOP)，于是fault开关打开，会把VCOMP电容迅速放电，如果再次开机，VCOMP电压会从0开始建立，从而软启动功能起效。

btclass

LV.7

2013-04-25 16:12

@btclass

但是看ICE2PCS02的datasheet，它的fault触发点有个电源低压保护点。ICE2PCS01是没有的。那就意味着ICE2PCS01就不存在热启动BUG情况。因为没输入电压，IC一定会进入InputBrown-OutProtection(IBOP)，于是fault开关打开，会把VCOMP电容迅速放电，如果再次开机，VCOMP电压会从0开始建立，从而软启动功能起效。

个人认为要解决ICE2PCS01的问题，要从如何触发fault功能入手。

在自供电，无辅助电源的应用（比如PFC副绕组取电），仔细调节掉电时间，也能一定程度避免或是减弱这个问题，因为PFC不工作时候，自供电环路也会停止工作，从而使得ICE2PCS01进入低压保护状态，也会触发fault。

在有数字控制的应用场合，先进行智能逻辑判断后。用一个IO口去拉低VFB脚电压，强行让ICE2PCS01进入Open Loop Protection / Input UnderVoltage Protect (OLP)模式，从而触发fault。

总之，在这类场合下要很小心谨慎的用ICE2PCS01：有独立辅助电源供应（比如VIPER12，TOPXXX之类，因为有稳定的电力供应，是不能触发IC低电压保护）。

在很频繁的开关机状态下，可能会出问题，除非BOOST电感在1.04/Rsense的峰值下不会饱和，就不会出问题。

另：用铁硅铝的童鞋，这个现象应该比较弱，因为铁硅铝是软饱和，不会出现铁氧体那种硬的饱和。

btclass

LV.7

2013-04-25 16:29

@btclass

个人认为要解决ICE2PCS01的问题，要从如何触发fault功能入手。在自供电，无辅助电源的应用（比如PFC副绕组取电），仔细调节掉电时间，也能一定程度避免或是减弱这个问题，因为PFC不工作时候，自供电环路也会停止工作，从而使得ICE2PCS01进入低压保护状态，也会触发fault。在有数字控制的应用场合，先进行智能逻辑判断后。用一个IO口去拉低VFB脚电压，强行让ICE2PCS01进入OpenLoopProtection/InputUnderVoltageProtect(OLP)模式，从而触发fault。总之，在这类场合下要很小心谨慎的用ICE2PCS01：有独立辅助电源供应（比如VIPER12，TOPXXX之类，因为有稳定的电力供应，是不能触发IC低电压保护）。在很频繁的开关机状态下，可能会出问题，除非BOOST电感在1.04/Rsense的峰值下不会饱和，就不会出问题。另：用铁硅铝的童鞋，这个现象应该比较弱，因为铁硅铝是软饱和，不会出现铁氧体那种硬的饱和。

为什么ICE2PCS01以及类似IC会出现这个现象呢。

个人分析：

众所周知，PFC是个慢动态的环路。如果IC有增强动态的功能是很爽的。

动态增强一定是要在一个工作区间才能发挥效果：有合乎要求的电力供应，有合适的负载。

如果负载很小，或者是没有，动态增强是没有意义的，因为如此小的负载不可能让输出电解的电压大幅波动的。

在短时间输入电力断开，就破坏这个条件。而IC并不知道输入以及断开，它的判断只是输出大电解2端的电压，所以考这个电压来判断输入异常是有很大延迟量的。

当电源断开时候，输出电解很大，可以维持一小段时间，在这个时间段中，IC输出脉搏一定是最大占空比，VCOMP输出电压是最高。在这个区间再次通电，如果动态增强电路启用，那么它一定是在一个极端条件下工作，导致BUG出现。

如果这个IC真要改进的话，可以靠VCOMP电压来做判断。如果VCOMP电压高于一定程度，那么表示负载很小或者输入电力有问题。那么动态增强模块就关闭，也不会出现极端条件下的BUG。

无聊吐吐槽玩哈，如果分析有误，欢淫拍砖。。。。

btclass

LV.7

2013-04-25 16:34

@kenyke

兄弟检查一下你的Currentsensepin的layout是否单点sense，单点进入到IC的CS脚去，还有环路的参数你是否有调试一下再测比如Vcomp的2颗电容一个电阻的参数。。。。。。Infineon这颗ICEMERSON和Delta都一直在超大规模的使用呀。。。。。。。

是的，我们的PFC全用他。

前几天chinacompower提出这个现象，我去测试了下，的确如此。真有BUG存在。

庆幸的是我设计的BOOST电感都很能抗，所以量产的DD没出问题。

链接：http://bbs.dianyuan.com/topic/1435206

glf680409

LV.8

2013-04-25 22:10

大家可以参考下台达的这款

NE1301B PIN对PIN的性能已改良ICE2PCS02G

btclass

LV.7

2013-04-25 23:30

@glf680409

大家可以参考下台达的这款NE1301BPIN对PIN的性能已改良ICE2PCS02G[图片] [图片] [图片]

给你发了站内信，怎么没回捏？我要资料和样片。THX

chinacompower

LV.4

2013-04-25 23:55

@glf680409

大家可以参考下台达的这款NE1301BPIN对PIN的性能已改良ICE2PCS02G[图片] [图片] [图片]

NE1301确实解决了lCE2PCS02的问题，但新问题是你有钱也买不到这个芯片，他们不卖

btclass

LV.7

2013-04-26 01:23

@chinacompower

NE1301确实解决了lCE2PCS02的问题，但新问题是你有钱也买不到这个芯片，他们不卖

XXXXXXX

看来要去研究下IR1155。玩过一阵子IR1150，当初也是有BUG，VOP有问题。只小批量生产了1K多，不敢大批用。

1150的VOP容易干扰触发VOP保护，重新计算分压电阻可以解决这个问题。另一个问题也是热启动峰值电流大，有点类似ICE02这个片子，但是没大小波情况。

看来有时间研究下IR1155，是1150升级版前年推出的片子，不知道有改进没。

kenyke

LV.4

2013-04-26 13:18

按照你所描述的做法，请帮忙确认一下你此时Vcc 电压是否已经放电，低于IC 的Vcc 开启电压。。。。如果Vcc 还有很高的电压的话，Vcomp 是无法reset ，也就可能出现你所说的软启动失效的问题。。。。。。。。

kenyke

LV.4

2013-04-26 13:27

@btclass

XXXXXXX看来要去研究下IR1155。玩过一阵子IR1150，当初也是有BUG，VOP有问题。只小批量生产了1K多，不敢大批用。1150的VOP容易干扰触发VOP保护，重新计算分压电阻可以解决这个问题。另一个问题也是热启动峰值电流大，有点类似ICE02这个片子，但是没大小波情况。看来有时间研究下IR1155，是1150升级版前年推出的片子，不知道有改进没。

台达自己都不用自己公司出的IC 。。。。。。。

台达NEM

LV.3

2013-04-26 14:22

@kenyke

台达自己都不用自己公司出的IC。。。。。。。

btclass

LV.7

2013-04-26 14:57

@btclass

验证了这个电路，确实可行，低成本的解决方案。

加几颗电阻和颗BJT即可。（图搞混了，是01）

输入断开时候，VIN会急剧下降。BJT基极无电流，从而断开电力供应，ICE2PCS02失电，进入IBOP保护模式，IC内部fault开关打开，内部模块工作点都清0，为下次上电做好和谐的工作。

5.1期间详细验证下。到时候再提供测试老化数据。

想用ICE2PCS02，但是频率太低，变压器大，还是折腾折腾01算了，毕竟量产了，目前想法解决这个BUG，让产品更加坚固，。。。晕

btclass

LV.7

2013-04-26 15:00

@kenyke

按照你所描述的做法，请帮忙确认一下你此时Vcc电压是否已经放电，低于IC的Vcc开启电压。。。。如果Vcc还有很高的电压的话，Vcomp是无法reset，也就可能出现你所说的软启动失效的问题。。。。。。。。

这个IC的BUG就是出现在不能有效判断失电，不能及时触发内部fault，让软启动每次上电都有效。

想法及时触发fault即可。

kenyke

LV.4

2013-04-26 16:12

@btclass

这个IC的BUG就是出现在不能有效判断失电，不能及时触发内部fault，让软启动每次上电都有效。想法及时触发fault即可。

所以你的Vcc 的电容不可以太大，这样放电太慢的。。。。。想办法让IC VCC 快速放电到低于开启电压才是硬道理。。。。比如VCC 电容改小一点，电容旁边放一个电阻帮忙放电。。。。

这不能说是IC bug ，我想datasheet 描述得很清楚，我不知道实际系统测试AC ON/OFF 测试 1秒ON ,1秒OFF 做测试我是发现没有问题的。。。。可以这样说这颗IC 我从04年3月份从第一代 CCM PFC ICE1PCS01 开始使用（基本也可以算是中国第一个使用此IC )，到现在它的第三代 ICE3PCS0X 我还在使用。。。。。。。

这只是我从应用的角度给你的建议.

Infineon 也是业界第一个出CCM PFC 了，从第一代到第三代，单DELTA 和EMERSON 两家公司就至少使用了4亿颗此IC .......

btclass

LV.7

2013-04-26 16:34

@kenyke

所以你的Vcc的电容不可以太大，这样放电太慢的。。。。。想办法让ICVCC快速放电到低于开启电压才是硬道理。。。。比如VCC电容改小一点，电容旁边放一个电阻帮忙放电。。。。这不能说是ICbug，我想datasheet描述得很清楚，我不知道实际系统测试ACON/OFF测试1秒ON,1秒OFF做测试我是发现没有问题的。。。。可以这样说这颗IC我从04年3月份从第一代CCMPFCICE1PCS01开始使用（基本也可以算是中国第一个使用此IC)，到现在它的第三代ICE3PCS0X我还在使用。。。。。。。这只是我从应用的角度给你的建议.Infineon也是业界第一个出CCMPFC了，从第一代到第三代，单DELTA和EMERSON两家公司就至少使用了4亿颗此IC.......

佩服佩服

个人觉得应该算是BUG，如果不是BUG的话，波形不会出现大小波。

其实只要电感能抗1.04/RESNSE，并保证一定余量是没有问题的。

只有在特定情况下会出现这个BUG。在bulk电容放电到一定程度，并且负载变得较小或是已经取消时候，再次送电会出现。

Enhanced Dynamic Response是不依靠VCOMP来的，直接作用于GATE。而软启动是跟VCOMP直接相关的。但是软启动的优先权大于Enhanced Dynamic Response，换句话说软启动能控制Enhanced Dynamic Response。

如果软启动没生效（其实还是有软启动的，是ICOMP电压，只是很弱而已），那么Enhanced Dynamic Response会出现异常，因为软启动不能控制它了。

之前量产的产品通过一系列测试，没发现这个问题，是测试手段不足而已。如今不得不多增加一项。呵呵

kenyke

LV.4

2013-04-26 21:12

@btclass

佩服佩服[图片]个人觉得应该算是BUG，如果不是BUG的话，波形不会出现大小波。其实只要电感能抗1.04/RESNSE，并保证一定余量是没有问题的。只有在特定情况下会出现这个BUG。在bulk电容放电到一定程度，并且负载变得较小或是已经取消时候，再次送电会出现。EnhancedDynamicResponse是不依靠VCOMP来的，直接作用于GATE。而软启动是跟VCOMP直接相关的。但是软启动的优先权大于EnhancedDynamicResponse，换句话说软启动能控制EnhancedDynamicResponse。如果软启动没生效（其实还是有软启动的，是ICOMP电压，只是很弱而已），那么EnhancedDynamicResponse会出现异常，因为软启动不能控制它了。之前量产的产品通过一系列测试，没发现这个问题，是测试手段不足而已。如今不得不多增加一项。呵呵

你在大电容电压从400V 掉到200V 过程中，正常情况下你的VCC 电压早该比你的大电容电压掉到200V 快得多才是。。。。所以只要保证你的Vcc 电压掉到低于Vcc 的开启电压门限下，你再次开机不就正常的吗？？？？？？？？？？？？你的Vcc 电压不掉到低于Vcc 开启电压下，IC 就一直在工作，Vcomp 就一直保持高压！！！！所以我想你每次开关机都应该是Vcc 最早关掉，只要Vcc 能最早关掉，你哪怕大电解电容电压还有380V 也不怕，人家这样定义工作时序很正常吧。。。。

我想问你一下你的Vcc 电压开关机是否快速？？？？？/

chenyankun

LV.8

2013-04-26 21:25

@btclass

太深奥了，没看明白

btclass

LV.7

2013-04-27 00:18

@kenyke

你在大电容电压从400V掉到200V过程中，正常情况下你的VCC电压早该比你的大电容电压掉到200V快得多才是。。。。所以只要保证你的Vcc电压掉到低于Vcc的开启电压门限下，你再次开机不就正常的吗？？？？？？？？？？？？你的Vcc电压不掉到低于Vcc开启电压下，IC就一直在工作，Vcomp就一直保持高压！！！！所以我想你每次开关机都应该是Vcc最早关掉，只要Vcc能最早关掉，你哪怕大电解电容电压还有380V也不怕，人家这样定义工作时序很正常吧。。。。我想问你一下你的Vcc电压开关机是否快速？？？？？/

有辅助电源供应的，VCC很稳定的。

在特定较小负载下，如果电网突然下降，在某个时刻有突然上升，那么就激活这个BUG了。虽然概率小，但是不是不存在。

我抓了很多次波形，还有比发出来的波形更恶劣的。这个BUG是有大问题的。GATE波形会混乱。

在前一个正常脉波之后，按照固定频率的话，那么接下来是低电平，然后下一个脉波起始点肯定是固定时刻出现的，然而BUG发生时候，会在应该是低电平时候，冒一个脉波出来。这个时刻，IPK就飙升了。

这个BUG的关键之处是会胡乱发脉波，不是按照固定周期来的。所以SOC会不受控。

总之只要电感能抗，问题也不大。但是BUG终究是BUG，还是担心哪天被蛇咬啊。

kenyke

LV.4

2013-04-27 11:09

@btclass

有辅助电源供应的，VCC很稳定的。在特定较小负载下，如果电网突然下降，在某个时刻有突然上升，那么就激活这个BUG了。虽然概率小，但是不是不存在。我抓了很多次波形，还有比发出来的波形更恶劣的。这个BUG是有大问题的。GATE波形会混乱。在前一个正常脉波之后，按照固定频率的话，那么接下来是低电平，然后下一个脉波起始点肯定是固定时刻出现的，然而BUG发生时候，会在应该是低电平时候，冒一个脉波出来。这个时刻，IPK就飙升了。这个BUG的关键之处是会胡乱发脉波，不是按照固定周期来的。所以SOC会不受控。总之只要电感能抗，问题也不大。但是BUG终究是BUG，还是担心哪天被蛇咬啊。

在特定较小负载下，如果电网突然下降，在某个时刻有突然上升-----我有疑问？

1.此时Vcc 是否非常的稳定，你一直让VCC 非常稳定的大于11.8V。。。。你的大电容电压从400V 掉到200V 是异常情况，是否Vcc 电压已经放电到低于11V? 如果你的电路在此异常情况下，还是让Vcc 很稳定，那就想办法改善你的Vcc 电路

2.你的Current sense 电阻选取是否适当？比如电阻的材质，阻值等。。。。。？？？？？

3.你一直强调你的Vcc电压非常的稳定，那怕是在电压从400V 到跌落到200V 的这个异常情况下。。。。我想后端的DC-DC 部分也会有异常吧。。。。

btclass

LV.7

2013-04-27 11:33

@kenyke

在特定较小负载下，如果电网突然下降，在某个时刻有突然上升-----我有疑问？1.此时Vcc是否非常的稳定，你一直让VCC非常稳定的大于11.8V。。。。你的大电容电压从400V掉到200V是异常情况，是否Vcc电压已经放电到低于11V?如果你的电路在此异常情况下，还是让Vcc很稳定，那就想办法改善你的Vcc电路2.你的Currentsense电阻选取是否适当？比如电阻的材质，阻值等。。。。。？？？？？3.你一直强调你的Vcc电压非常的稳定，那怕是在电压从400V到跌落到200V的这个异常情况下。。。。我想后端的DC-DC部分也会有异常吧。。。。

是否BUG，这个问题仁者见仁智者见智。呵呵