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安森美NCP1654 170W PFC低压不能正常工作原因分析
浏览次数:8289 次   发布日期:2014-03-21 

                                   案森美NCP1654 170W PFC电路低压不能正常工作原因分析
现象:
客户反映NCP1654B65R2G参照他以前工程师电路(以前为180W,电路图一),发现只有当电压高于150V时,才能正常工作。
参考电路如图一:


 
电源要求为:
输入电压范围:90V~264V
输出电压:400V
输出最小电压:370V
输出电流:0.5A
维持时间:20mS
效率大于:92%

收到客户产品后进行如下测试:
当输入电压为150~264V时,PFC stage Vout=400V,PFC=0.98 满载工作正常。
当输入电压为135~150V 时,PFC stage Vout电压下降至374V PFC值为0.98~0.83变化.有噪声.
当输入电压为90V~130V时电源不停的重启而且重启的噪声相当可怕。

分析:
依据NCP1654 datasheet 提供的资料进行相关数据测试及分析。
各引脚功能如下:
Pin1为接地。

Pin2为工作模式设置,正常外接47K电阻并1nF电容设置为CCM,没问题。

Pin3为CS引脚。此引脚除参与PWM调制外,同时通过检测IL电流跟Pin 4脚VBO相乘值大于200uVA时,电源shutdown。参与OCP和OLP。依据Ics=Rsense*IL/Rcs ,因为参考线路提供方案为300W ,而现有产品电源为200W.所以想通过修改Rcs来调整。分别将此电阻设为3.6K 5.6K 12K三个值进行对比测,发现AC输入大于130V时能正常工作。有一定的改善。但130V AC以下问题依旧。

Pin4为VBO脚,此引脚有两个作用:作为欠电压保护,更好的保护相关功率器件的应力。另外此信号参与OLP如PIN3所描述。

Pin5为OTA带宽补偿。分别设置补偿器件CP=220nF RZ=12K CZ=2.2uF.计算所得带宽小于20HZ.

Pin6为Feedback信号引脚,此引脚有多个功能:参与PWM调制信号、105%*Vref时,为OVP动作信号,8%*Vref时,为OUVP动作信号,95%*Vref时,快速响应信号内部立即打开200uA电流源。来快速改善Vout的下降.此引脚外围电阻分压,没有太多的考虑。

Pin7为Vcc输入。

Pin8 为MOSFET驱动。

     分析客户提供的线路及相关参数,只有在调整Rcs时对低电压输入有一点改善但不能完全解决此问题,详细阅读NCP1654资料:发现如下公式.


 
怀疑是OCP所致。可能是客户的布线所引起.
如图二所示:


 
如是将NCP1654 Pin1脚用导线直接跨接到Rsense电阻端。将Rcs改为10K,89V 开机测试.PFC 为0.9,电压为:372V有明显的改善。
如图三、如图四:


      所以,用NCP1654为CCM PFC时,由于只有8Pin,引脚复用功能功较多。过功率保护或OCP保护时,采样的IL电流不能大于200uA ,如果PCB Layout没注意此机理应。Layout时地线没有认真加以区分和采用最短、最小面积的方法,使部分其它信号源对Ics信号产生干扰产后发生上述现象.

附图为参考Layout:


 

 
 
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