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UCC28780: 次级电流有效值(RMS)和SR管电压尖峰该如何权衡

Part Number:UCC28780

专家您好

我在TI论坛里面看到(如图1所示)要实现次级在所有范围的ZCS,钳位电容的选择必须在低压(120VDC)情况下满足临界ZCS,这样高压(380VDC)时也可以满足ZCS,原因是在高压时Coss电压变高,需要增加Im(-)来实现ZVS,这样QH导通时间变长,谐振周期没变,所以可以实现ZCS。

图1

但是我通过仿真和实验可以看到,低压(120VDC)实现临界ZCS时,高压(380VDC)就无法实现,如图2-3所示。因为输出功率不变,输入电压增加时,输入电流峰值会减小,而且Im(-)的增加量(412mA-118mA=294mA)小于Im(+)的减小量(3.2A-2.5A=0.7A),NVo不变且Lm不变,所以周期变短,导致高压时出现non-ZCS。

图2

图3

120VDC实现临界ZCS的电路参数:Lm=115uH,Lk=2.5uH,Clamp=440nF,Co1=27uF

Vin=120VDC时,次级电流有效值为8.6A;Vin=380VDC时,次级电流有效值为6.8A,如图4-5所示。虽然Vin=380VDC时有效值变小,但是由于non-ZCS,SR是硬关断,关断损耗大,而且SR关断电压尖峰也大,实际电路中SR的关断电压尖峰可能会超过150V,会损坏SR管。

图4

图5

通过减小Co1使得Vin=380VDC时实现临界ZCS。

380VDC实现临界ZCS的电路参数:Lm=115uH,Lk=2.5uH,Clamp=440nF,Co1=14uF,初级测电流波形图如图6-7所示。

图6

图7

Vin=120VDC时,次级电流有效值为9.96A;Vin=380VDC时,次级电流有效值为7.3A,如图8-9所示。可见在Vin=120VDC~380VDC时均可实现ZCS,但是Vin=120VDC 时,次级电流的有效值特别大,损耗大大增加。

图8

图9

图10中给出了Vin=230VAC时实现临界ZCS的方案,但是Vin=265VAC时,由于non-ZCS,SR的电压尖峰可能会超过150V,Vin=90VAC时,次级电流的有效值会特别大,可能会导致效率低很多。

图10

图11是我的仿真参数图

图11

问题:

1.图1中给出了在低压(120VDC)时实现临界ZCS,那么在Vin=120VDC-380VDC均可实现ZCS,但是仿真和实际电路实验结果表明,只有Vin=380VDC时实现临界ZCS,才可以实现整个输入电压范围的ZCS,不知道我的理解是否有误?

2.对于SR的电压尖峰(由于non-ZCS)可能会超过150V以及SR的电流RMS特别大(全输入电压范围实现ZCS)导致效率低下,应该如何权衡?

Johnsin Tao:

Hi

    应该是按照最低电压来做,应该是仿真的问题(仿真可能是按照PFC后电压来设计的)

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