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3.6kW交错PFC问题!!

   

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sangjuen
LV.8
2
2010-07-10 20:09

不知道是你设计问题还是制作工艺问题,无图不好分析!

关键点的波形对分析问题起很大作用!

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gaoranzxz
LV.4
3
2010-07-10 21:23
@sangjuen
不知道是你设计问题还是制作工艺问题,无图不好分析!关键点的波形对分析问题起很大作用!
我已经上传了sch和pcb 请帮忙看看
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btclass
LV.7
4
2010-07-10 22:29
@gaoranzxz
我已经上传了sch和pcb请帮忙看看

地线没处理好,地线要星状布线。追求一点接地。尤其是使用集成IC驱动。建议改集成IC为晶体管图腾驱动。

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gaoranzxz
LV.4
5
2010-07-10 22:35
@btclass
地线没处理好,地线要星状布线。追求一点接地。尤其是使用集成IC驱动。建议改集成IC为晶体管图腾驱动。

1。为什么要星状布线?还有这个现象与地线有关系吗

2。晶体管图腾驱动是个什么货?

谢谢

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btclass
LV.7
6
2010-07-11 00:42
@gaoranzxz
1。为什么要星状布线?还有这个现象与地线有关系吗2。晶体管图腾驱动是个什么货?谢谢

电流互感器一定要加上斜率补偿,有百益而无一害。

看PCB图,你用的是不超过50MM的磁环吧?不知道用的是Kool Mµ?  Mpp ?  high flux ?如果是Kool Mµ肯定有问题,在3.6/2=1.8KW下,肯定吃不消,感量下降太厉害。推荐2环叠合。

晶体管图腾驱动很简单,PNP,NPN对管构成,属于电流驱动类型,抗干扰超强。

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gaoranzxz
LV.4
7
2010-07-12 12:36
@btclass
电流互感器一定要加上斜率补偿,有百益而无一害。看PCB图,你用的是不超过50MM的磁环吧?不知道用的是KoolMµ? Mpp ?  highflux ?如果是KoolMµ肯定有问题,在3.6/2=1.8KW下,肯定吃不消,感量下降太厉害。推荐2环叠合。晶体管图腾驱动很简单,PNP,NPN对管构成,属于电流驱动类型,抗干扰超强。
 
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btclass
LV.7
8
2010-07-12 13:08
@gaoranzxz
 

晕,开关电源最重要的部件都不清楚。你都不知道材质怎么计算?

哥们,你是什么大学哇?泡MM去了?呵呵

建议买本磁性材料的书籍好好钻研下,熟悉磁性材料再来搞开关电源,特别是大功率场合。不然你设计的产品只能放实验室里瞻仰。

给你个经验数据吧。用2个77439-A7并叠绕。AL是270NH,根据感量计算出匝数,然后再乘上1.3来弥补感量的下降。

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gaoranzxz
LV.4
9
2010-07-12 14:44
@btclass
晕,开关电源最重要的部件都不清楚。你都不知道材质怎么计算?哥们,你是什么大学哇?泡MM去了?呵呵建议买本磁性材料的书籍好好钻研下,熟悉磁性材料再来搞开关电源,特别是大功率场合。不然你设计的产品只能放实验室里瞻仰。给你个经验数据吧。用2个77439-A7并叠绕。AL是270NH,根据感量计算出匝数,然后再乘上1.3来弥补感量的下降。

 

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gaoranzxz
LV.4
10
2010-07-13 11:33
自己顶
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2010-07-13 15:07

管子电压尖峰高,一般不是PI环路问题。而是PCB布线问题。MOS

的漏极和升压二极管、输出电容这个环路的杂散电感太大有关系。

另外,看不见你的PCB板图。

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gaoranzxz
LV.4
12
2010-07-13 16:21
@让你记得我的好
管子电压尖峰高,一般不是PI环路问题。而是PCB布线问题。MOS的漏极和升压二极管、输出电容这个环路的杂散电感太大有关系。另外,看不见你的PCB板图。
pcb就在原理图的压缩包里
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2010-07-13 16:51
@gaoranzxz
pcb就在原理图的压缩包里

 

我觉得你的布线问题很多。

简单说一下:

你考虑一下,MOS开通时和关断时,电流的流动环路。你会发现,我在图中黄线画的部分路线的线路比较长,那么就有比较大的杂散电感,那么在MOS关断的时候,就会产生比较大的尖峰。

另外,3600W的电路,你的BOOST二极管后面居然没有在电解电容上并联高频薄膜电容。强烈建议并联两个100nF/630V金属化聚丙烯电容。建议用CBB13系列的,不要用CBB21系列的。二者区别,自己先查一下。

你想想,与MOS管D极连接的铜箔走线,其电平变化范围是0~400V,那么这部分铜箔在工作的时候,就像发射天线一样对周围电路辐射干扰信号。你居然让这部分铜箔贯穿大部分PCB,干扰可想而知。

强烈建议重新画一块板子。

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gaoranzxz
LV.4
14
2010-07-13 17:00
@让你记得我的好
[图片] 我觉得你的布线问题很多。简单说一下:你考虑一下,MOS开通时和关断时,电流的流动环路。你会发现,我在图中黄线画的部分路线的线路比较长,那么就有比较大的杂散电感,那么在MOS关断的时候,就会产生比较大的尖峰。另外,3600W的电路,你的BOOST二极管后面居然没有在电解电容上并联高频薄膜电容。强烈建议并联两个100nF/630V金属化聚丙烯电容。建议用CBB13系列的,不要用CBB21系列的。二者区别,自己先查一下。你想想,与MOS管D极连接的铜箔走线,其电平变化范围是0~400V,那么这部分铜箔在工作的时候,就像发射天线一样对周围电路辐射干扰信号。你居然让这部分铜箔贯穿大部分PCB,干扰可想而知。强烈建议重新画一块板子。

恩 之前发现工作时间长电解电容很烫

老师就说是高频薄膜电容的问题 后来加了CBB电容就好了

至于pcb板布线 我也是第一次画 很多问题都没想到 这个确实要好好考虑啊

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gaoranzxz
LV.4
15
2010-07-13 17:01
@让你记得我的好
[图片] 我觉得你的布线问题很多。简单说一下:你考虑一下,MOS开通时和关断时,电流的流动环路。你会发现,我在图中黄线画的部分路线的线路比较长,那么就有比较大的杂散电感,那么在MOS关断的时候,就会产生比较大的尖峰。另外,3600W的电路,你的BOOST二极管后面居然没有在电解电容上并联高频薄膜电容。强烈建议并联两个100nF/630V金属化聚丙烯电容。建议用CBB13系列的,不要用CBB21系列的。二者区别,自己先查一下。你想想,与MOS管D极连接的铜箔走线,其电平变化范围是0~400V,那么这部分铜箔在工作的时候,就像发射天线一样对周围电路辐射干扰信号。你居然让这部分铜箔贯穿大部分PCB,干扰可想而知。强烈建议重新画一块板子。
 
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gaoranzxz
LV.4
16
2010-07-13 17:04
@让你记得我的好
[图片] 我觉得你的布线问题很多。简单说一下:你考虑一下,MOS开通时和关断时,电流的流动环路。你会发现,我在图中黄线画的部分路线的线路比较长,那么就有比较大的杂散电感,那么在MOS关断的时候,就会产生比较大的尖峰。另外,3600W的电路,你的BOOST二极管后面居然没有在电解电容上并联高频薄膜电容。强烈建议并联两个100nF/630V金属化聚丙烯电容。建议用CBB13系列的,不要用CBB21系列的。二者区别,自己先查一下。你想想,与MOS管D极连接的铜箔走线,其电平变化范围是0~400V,那么这部分铜箔在工作的时候,就像发射天线一样对周围电路辐射干扰信号。你居然让这部分铜箔贯穿大部分PCB,干扰可想而知。强烈建议重新画一块板子。


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2010-07-13 17:06
@gaoranzxz
会的。
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2010-07-13 17:07
@gaoranzxz
恩之前发现工作时间长电解电容很烫老师就说是高频薄膜电容的问题后来加了CBB电容就好了至于pcb板布线我也是第一次画很多问题都没想到这个确实要好好考虑啊

你加了CBB电容,MOS上的VDS电压尖峰也会下来很多的。建议你观察一下。

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2010-07-13 17:12
@gaoranzxz
 

记住几点:

功率环路面积要小。电平高频波动大的走线越短越好,面积越小越好。

星形接地、功率地信号地分开。

一些关键信号线,例如采样信号线、驱动信号线。也要尽量短,尽量注意环路面积。

这个经验要靠积累和理解的。慢慢来吧。

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gaoranzxz
LV.4
20
2010-07-13 17:23
@让你记得我的好
会的。
感激不尽
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gaoranzxz
LV.4
21
2010-07-13 17:27
@让你记得我的好
记住几点:功率环路面积要小。电平高频波动大的走线越短越好,面积越小越好。星形接地、功率地信号地分开。一些关键信号线,例如采样信号线、驱动信号线。也要尽量短,尽量注意环路面积。这个经验要靠积累和理解的。慢慢来吧。
接地的问题 听了老师的建议  
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2010-07-13 18:15
@gaoranzxz
接地的问题听了老师的建议 
这个。。。。。。他是你老师。不是我老师,我不听他的。
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gaoranzxz
LV.4
23
2010-07-13 18:37
@让你记得我的好
管子电压尖峰高,一般不是PI环路问题。而是PCB布线问题。MOS的漏极和升压二极管、输出电容这个环路的杂散电感太大有关系。另外,看不见你的PCB板图。

我修改的是电压环PI电阻 增大了三倍 相当于增大了输出电压的超调量 而电压环PI的输出是PFC电流环的基准 也就是说 电流也会跟随超调的电压而上升 造成瞬时大功率 这样无论是过压还是过流都会烧管子

以上是我的推测 不知意下如何 请老师指教

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2010-07-13 18:45
@gaoranzxz
我修改的是电压环PI电阻增大了三倍相当于增大了输出电压的超调量而电压环PI的输出是PFC电流环的基准也就是说电流也会跟随超调的电压而上升造成瞬时大功率这样无论是过压还是过流都会烧管子以上是我的推测不知意下如何请老师指教

反馈环路的问题比较复杂。我觉得不是那么简单的。

这个片IC我不是很熟悉,所以我没有细关注你的控制回路。不知道你说的电压环电阻是哪个?

你认为是输出过压导致MOS上电压也高了。那你要看MOS上的VDS波形。如果只是关断瞬间有个高的尖刺,而后面的平台高度还是400V左右,那么就是杂散电感造成的。如果平台高度也的确快500V了,那么的确,控制环路有问题了。

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gaoranzxz
LV.4
25
2010-07-13 18:54
@让你记得我的好
反馈环路的问题比较复杂。我觉得不是那么简单的。这个片IC我不是很熟悉,所以我没有细关注你的控制回路。不知道你说的电压环电阻是哪个?你认为是输出过压导致MOS上电压也高了。那你要看MOS上的VDS波形。如果只是关断瞬间有个高的尖刺,而后面的平台高度还是400V左右,那么就是杂散电感造成的。如果平台高度也的确快500V了,那么的确,控制环路有问题了。

 

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2010-07-13 19:44
@gaoranzxz
 

反馈不对的话,可能会引起振荡。因为你的电感具体的参数和情况我不是很明白。振荡有可能导致占空比连续过大而导致电感饱和,后果自然就是烧机了。

轻载问题我没有好的办法。因为输出电压比输入电压高,在轻载电流断续模式的时候,电感电流肯定会回流的,同时给MOS结电容放电。

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gaoranzxz
LV.4
27
2010-07-14 11:10
@让你记得我的好
反馈不对的话,可能会引起振荡。因为你的电感具体的参数和情况我不是很明白。振荡有可能导致占空比连续过大而导致电感饱和,后果自然就是烧机了。轻载问题我没有好的办法。因为输出电压比输入电压高,在轻载电流断续模式的时候,电感电流肯定会回流的,同时给MOS结电容放电。
谢谢!期望能给出更多建议!
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btclass
LV.7
28
2010-07-14 11:56
@gaoranzxz
接地的问题听了老师的建议 

误人子弟呀。。。。

给你看个PFC PCB,看看别人是怎么步地线的。

不知你玩过功放没?如果地线没布好,那噪声是刚刚的。大功率电源要求更严格,噪声耦合进控制芯片,肯定放炮。

选择输出大电解负极处单点接地。

 

还有你设计的BOOST电感是错误的。静态感值是150uh,加载后根据电流大小感值会下降30%左右。

你现在需要重新设计电感,建议按照静态200UH~250uh来做,这个要看你选择的磁芯材质特性。再重新布PCB,或是把UCC28070做一个小板。

另外选择MIC4422之类的驱动IC要特别注意,因为其输入阻抗非常大,输入输出是共地的。如果地线没布好,干扰噪声很容易使得MIC4422输出高电平,44N50很生气,后果很严重。

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gaoranzxz
LV.4
29
2010-07-14 11:58
@btclass
误人子弟呀。。。。[图片]给你看个PFCPCB,看看别人是怎么步地线的。不知你玩过功放没?如果地线没布好,那噪声是刚刚的。大功率电源要求更严格,噪声耦合进控制芯片,肯定放炮。选择输出大电解负极处单点接地。[图片] 还有你设计的BOOST电感是错误的。静态感值是150uh,加载后根据电流大小感值会下降30%左右。你现在需要重新设计电感,建议按照静态200UH~250uh来做,这个要看你选择的磁芯材质特性。再重新布PCB,或是把UCC28070做一个小板。另外选择MIC4422之类的驱动IC要特别注意,因为其输入阻抗非常大,输入输出是共地的。如果地线没布好,干扰噪声很容易使得MIC4422输出高电平,44N50很生气,后果很严重。
 
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gaoranzxz
LV.4
30
2010-07-14 12:01
@btclass
误人子弟呀。。。。[图片]给你看个PFCPCB,看看别人是怎么步地线的。不知你玩过功放没?如果地线没布好,那噪声是刚刚的。大功率电源要求更严格,噪声耦合进控制芯片,肯定放炮。选择输出大电解负极处单点接地。[图片] 还有你设计的BOOST电感是错误的。静态感值是150uh,加载后根据电流大小感值会下降30%左右。你现在需要重新设计电感,建议按照静态200UH~250uh来做,这个要看你选择的磁芯材质特性。再重新布PCB,或是把UCC28070做一个小板。另外选择MIC4422之类的驱动IC要特别注意,因为其输入阻抗非常大,输入输出是共地的。如果地线没布好,干扰噪声很容易使得MIC4422输出高电平,44N50很生气,后果很严重。
为什么要单点接地
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2010-07-14 12:06
@gaoranzxz
为什么要单点接地

因为地线并不是完全的零电位,有电阻,有电感。当有电流流过时,地线上不同位置电平其实是不一样的。

而电流回路最终要回到电解电容的负端。同时也因为电解电容的大容量,这个地方的电平相对而言,是一个比较安静的“地”。所以把不同块电路的地分割开,最终在这个地方汇集,这样大家就有一个比较安静、稳定的参考点了。

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