UCC2897A满载状态有异响问题
楼主Mr yang想使用UCC2897A做的一款 DC-DC,输入36-75V,输出12V@25A的电源,但是对其功能以及如何使用不太明白,出现了啸叫的问题,故发帖求助:用UCC2897A做的一款 DC-DC,输入36-75V,输出12V@25A,空载状态有啸叫的声音,加载后明显减少,但是隐约能听到,一直是嗞嗞响,输出电感量5uH,整流管是V40100,输出电容是AVX 47UF/25V多个并联,外加TDK陶瓷电容10u/25V.反馈环路采用431+P181光耦,主开关波形和钳位波形均正常,求解?
帖子链接如下:http://www.deyisupport.com/question_answer/analog/power_management/f/24/t/53906.aspx
对于楼主的这个问题,TI FAE:Johnny Guo 给出了解答,首选需要确认啸叫声来自什么元器件:能确定是变压器啸叫还是输出滤波电感啸叫吗?
在楼主确认确实是电感的问题后,变压器和电感都采用的平面磁芯,做的PCB绕组。TI FAE: Neil LiG给出了解决办法:有两个地方可以关注:1. 用手压一压电感,看声音是否有变化。之前遇到过因为电感工艺问题引起的啸叫。2.实测下啸叫时电感的电流,看电流波形是否有异常,然后再回头检测电路设计。
那么 UCC2897A究竟是一款什么样子的芯片呢?我们改如何正确的使用UCC2897A来设计DCDC电源呢。这些都是我们在设计中需要学习的问题,下面我们就一起去学习一下UCC2897A这款芯片的详细功能,如下图所示,是UCC2897A的封装结构图:
关于UCC2897A的封装,其实就是很简单的PW 20PIN的结构,整体的设计非常简单,下面我们来看看UCC2897A的的相关的参数,如下图所示:
如上图所示,我们可以看到UCC2897A的是典型的电流型模式控制器,其最大的工作频率可以达到1MHZ,而且UCC2897A的结温可以工作在-40度到125度的环境中,整体的性能是相当不错的。这个对我们的设计就简单多了。
下面我们再看看UCC2897A的典型的应用电路图,如下所示:
从上面UCC2897A的典型应用电路中,我们可以看到UCC2897A主要应用的电路是正激的有源钳位,这是一种高效率的控制模式。那么UCC2897A的设计中,我们需要主要哪些特征呢?下面我们看看UCC2897A的典型的应用条件,如下图所示:
从上面UCC2897A的典型应用参数我们可以看到UCC2897A的支持的最大线电压为110V,其内部的VDD供电电压为12V,这两点必须注意。再就是旁路电容最好是0.1uF的陶瓷电容。
下面我们再来看看UCC2897A的占空比限制问题,这个决定了输入输出的电压限制以及变压器电感的设计问题,如下图所示:
我们注意UCC2897A的最大占空比为74%,设计的时候尽量留有一定的余量。下面再来看看UCC2897A的驱动能力,这个关系到我们的MOSFET的选型问题了,如下图所示:
了解了UCC2897A的设计参数问题,我们再来看看UCC2897A的上电时序问题,如下图所示:
下面我们来谈谈楼主出现的电感啸叫的问题。对于电感工艺上的问题,主要就是点胶,固定等问题。就不详细说明了。我们这里谈谈电感出现啸叫的电路设计问题,首先需要确定是不是进入一种打嗝模式了,可以查看波形是否如下所示:
如果排除打嗝间歇工作的问题,我们就需要一步步的检查设计上面的问题了,首先就是最大占空比的计算问题,是不是被限制占空比了:
相关的波形如下所示:
接下来检查滤波电容的设计问题。看看VDD是否存在不稳定被干扰的现象?
还有就是斜率补偿部分了,看计算是否有问题:
还有关于BIAS电容的接法问题,正激可以参考下面的电路:
隔离电路中的环路补偿部分如果设计不合理的话,也是会导致电感的叫声的,一定要注意:
最后需要提醒大家的就是电感的设计问题了,这个有很多的资料可以参考的。
以上就是关于UCC2897A满载状态有异响问题的分析学习,以及使用UCC2897A设计电路需要注意的一些问题,与大家分享一下。
仔细想了一下,楼主使用UCC2897A设计的电源,出现满载状态有异响的问题,可能还有变压器电感,设计不合理导致的。这个主要关注工艺上的话,就是有没有点胶固定牢固,电气设计上面呢,需要注意是否饱和了,以及BMAX值是不是选择的过大了?
UCC2897A设计的电源,出现满载状态有异响的问题,还有一个需要重点关注的就是环路的设计问题了。尤其是环路参数的补偿,如果设计不合理的话,就可能导致满载输出震荡,大小波等一系列的问题,在设计的时候也需要重点关注。
关于用UCC2897A设计的电源设计问题,我们还可以参考TI提供的评估板:UCC2897A-EVM,支持的输入电压范围为36V到72V,输出电压范围为3.3V,最大输出电流为30A,工作频率为250KHZ,相关资料大家可以直接参考,对于设计的帮助还是很大的,资料链接如下所示:http://www.ti.com.cn/cn/lit/ug/sluu357/sluu357.pdf
关于UCC2897A设计的电源TI提供的评估板:UCC2897A-EVM的原理图以及PCB可以参考下面的文件,我们在设计的时候也可以直接使用,评估板还有详细的测试波形以及数据,我们也可以做对照使用。如下图所示,原理图文件:
测试示意图:
关于UCC2897A设计以及在使用的过程中大家如果有什么疑问的话,欢迎一起来讨论哈。相互学习。