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SG6848的短路保護實現的簡單方法

  • 2004-05-13 08:13
  • greatwill

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  • 最近有很多朋友在問我,爲何SG6848的短路保護難做到?作爲SG的FAE,我已給這些朋友一一作了建議,就實現的效果來看,都感到滿意.由於上網的時間不多,有時不能及時回帖,請各位朋友原諒,如果各位今後有應用上的問題,最好能EMAIL給我GEORGE.LIANG@SG.COM.TW,這樣我可以迅速與各位交流.
    談到SG6848的短路保護問題,就要先了解SG6848短路保護的方法和SG6848的特點:1.SG6848的短路保護是靠拉低VCC的電壓低於UVLO來保護的.這與SG6841/SG6842等不同,他們是靠檢測FB腳的電壓來保護的,因此SG6841/SG6842就不會有短路保護的麻煩.2.SG6848是BI-CMOS製程,啓動點流只有幾十微安,工作電流只有幾毫安.
    參考圖片,輸出短路的時候,NS近似短路,電壓降低,NF也會相應降低,VCC電壓也會降低,低於SG6848的UVLO時,就保護了.現在,假設沒有NF,短路時,變壓器裏就只剩下漏感在起作用,前面已提過,SG6848的工作電流很小,所以1.儅漏感控制得不好時,漏感的能量足以維持SG6848繼續工作,DUTY就只會減小而無法關閉;2.次級短路電阻太大時,就不會只剩下漏感,或者說相當於加大了漏感的作用,結果同1所敍.
    解決辦法:大家知道,對於D4都習慣于用FR103,HER103,UF1003等快恢復或超快恢復的二極管,導致漏感的能量很快加到SG6848上,維持其工作,只要換成1N4007就可以短路保護了(D4上還要串一個電阻,圖上省略),因爲他的恢復慢,漏感的能量難以傳遞到SG6848,這一方法已經過長期大量的實踐檢驗可行.如果有興趣,各位朋友可以去試一下.大家可能擔心這樣會不會損壞D4?請放心,1N4007是1KV重復反壓,而且SG6848的工作點流小,是不會有任何問題的.最好不要用1N4004等,因爲1N4007的PN結厚,結電容小,使漏感對SG6848的影響最小,經對比測試,用1N4007后,輻射干擾可降低2-3DB左右.但有一點不足就是會使待機功耗增大0.06W左右,對於一台30W左右的電源,還是可以做到264V時空載功耗0.3W左右
    目前有很多客戶用這一方法后,做到40W輸出保護沒問題(實際上說40W是保守了一點的,SG6848只是一個PWM芯片,並不能界定輸出功率的大小).


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  • hereliu

    LV.1

    2004-05-13 20:10

    @hereliu

    为什么我用的sg6848很差呢?我明明测出它的输入电流超过10mA.难不成我用的是假冒产品?30w的电源在264v做到0.3w,我很是怀疑.比如我的12v电源.首先看启动电阻,假设2meg,损耗60mW,输出不可能没有损耗,431,反向恢复吸收电路,采样电阻都要好电,假设40mw,应该不算多.再看mos 关,coss算100pf,应为典型值,1/2*c*u*u=1/2*150p*370*370=10uJ,若空载频率为10
    继续.假设空载频率为10kHZ,则仅仅开通过程就损耗100mW,还有关段损耗呢?通态损耗呢?然后芯片损耗也有近100mw,还有火牛的铜损和磁损,开关的钳位电路的损耗.实在是值得怀疑.
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  • 初生牛犊

    LV.1

    2004-05-13 20:42

    @greatwill

    這裡只是講的6848的短路保護,來與大家交流,可能我到這裡發言的時間比較晚,沒能將以前的帖子一一詳細瀏覽,並不堅持是我原創.
    我認爲是由於漏感太大,造成短路時供電繞組上的尖峰過大,而6848的啓動與工作電流都很低,這些尖峰可能會維持6848的VCC電壓,引起保護不良,用慢速的則由於其能減弱尖峰的影響,容易短路保護.
    支持FAE观点.
    CMG的方法只是通过松耦合的办法,使VCC降低.片面增大漏感固然短路解决了,但空载时由于VCC过低(耦合差),输出会引起震荡.
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  • cmg

    LV.1

    2004-05-13 22:22

    @初生牛犊

    支持FAE观点.
    CMG的方法只是通过松耦合的办法,使VCC降低.片面增大漏感固然短路解决了,但空载时由于VCC过低(耦合差),输出会引起震荡.
    1N4007的方法以前也说过.
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  • cmg

    LV.1

    2004-05-13 22:29

    @greatwill

    這裡只是講的6848的短路保護,來與大家交流,可能我到這裡發言的時間比較晚,沒能將以前的帖子一一詳細瀏覽,並不堅持是我原創.
    我認爲是由於漏感太大,造成短路時供電繞組上的尖峰過大,而6848的啓動與工作電流都很低,這些尖峰可能會維持6848的VCC電壓,引起保護不良,用慢速的則由於其能減弱尖峰的影響,容易短路保護.
    不要在意,说者无意,听者有心.我们应该以技术交流为主.
    每个绕组与初级漏感的大小是与其距离成反比的(一个绕组没有漏感的概念).当你把供电绕组远离初级时,你说漏感大了是小了?
    至于1N4007我说的是利用其速度慢,允许电流倒流,你可以用电流探头很明显的看到.这个不用讨论.
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  • cyli

    LV.1

    2004-05-14 08:40

    @

    我在应用SG6848时还发现一问题:空载时会有轻微的啸叫声,但加上载就没有,不知是否正常?望回复,
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  • greatwill

    LV.1

    2004-05-14 09:08

    @cmg

    不要在意,说者无意,听者有心.我们应该以技术交流为主.
    每个绕组与初级漏感的大小是与其距离成反比的(一个绕组没有漏感的概念).当你把供电绕组远离初级时,你说漏感大了是小了?
    至于1N4007我说的是利用其速度慢,允许电流倒流,你可以用电流探头很明显的看到.这个不用讨论.
    2002年6月份就有很多朋友的反應SG6840/SG6848短路保護問題,經過各種實驗大量驗證,7月初確定1N4007的方案,2002年7月份開始將這一方案向客戶推薦,後來也向Astec菲律賓工廠推薦,反映效果很好.只是那時不是所有客戶都有這個問題,而且抽不出時間上網討論,只對遇到這種問題的朋友建議過.前幾天瀏覽21ic時有很多垂詢短路保護的帖子,所以發表討論,與各位朋友交流一下.
    供電繞組遠離初級是一種方法,但不是根本方法,對VCC繞組而言,漏感是大了,但短路時是次級短路,初次級的漏感太大,就不容易保護,要保證批量生産保護正常就需要嚴格的變壓器工藝,變壓器成本就會提高,但4007比快恢復的便宜,而且可以減小輻射.    
    同意4007電流倒流(我在21ic上有提到),其中也有一個原因就是二極管在沒有恢復時還是導通的,令SG6848在第一次保護后的VCC電壓不會很快充上來,直到恢復,增強了短路保護的可靠性.
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  • greatwill

    LV.1

    2004-05-14 09:10

    @cyli

    我在应用SG6848时还发现一问题:空载时会有轻微的啸叫声,但加上载就没有,不知是否正常?望回复,
    已發到你的郵箱,請試驗后再與我聯係.
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  • greatwill

    LV.1

    2004-05-14 11:27

    @hereliu

    继续.假设空载频率为10kHZ,则仅仅开通过程就损耗100mW,还有关段损耗呢?通态损耗呢?然后芯片损耗也有近100mw,还有火牛的铜损和磁损,开关的钳位电路的损耗.实在是值得怀疑.
    不能孤立的將損耗簡單相加,開關電源是一個系統,空載與滿載的損耗是有差別的,實際上0.3W左右是完全可以做到的,我用PM3000測試過.
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  • 初生牛犊

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    2004-05-15 01:24

    @greatwill

    2002年6月份就有很多朋友的反應SG6840/SG6848短路保護問題,經過各種實驗大量驗證,7月初確定1N4007的方案,2002年7月份開始將這一方案向客戶推薦,後來也向Astec菲律賓工廠推薦,反映效果很好.只是那時不是所有客戶都有這個問題,而且抽不出時間上網討論,只對遇到這種問題的朋友建議過.前幾天瀏覽21ic時有很多垂詢短路保護的帖子,所以發表討論,與各位朋友交流一下.
    供電繞組遠離初級是一種方法,但不是根本方法,對VCC繞組而言,漏感是大了,但短路時是次級短路,初次級的漏感太大,就不容易保護,要保證批量生産保護正常就需要嚴格的變壓器工藝,變壓器成本就會提高,但4007比快恢復的便宜,而且可以減小輻射.    
    同意4007電流倒流(我在21ic上有提到),其中也有一個原因就是二極管在沒有恢復時還是導通的,令SG6848在第一次保護后的VCC電壓不會很快充上來,直到恢復,增強了短路保護的可靠性.
    其实大家可以简单分析一下原因:
    对理想变压器来说,当有任意一匝上电压为零时,所有的电压为零.因此,当输出短路时,VCC感应的电压就很低,从而使芯片处于保护状态.实际情况下,对输出短路时,由于输出回路上的分布参数、整流管压降等等,使得输出绕组上有残存电压,加上由于设计的以宽电压为主,辅助绕组的匝数比较多,导致VCC不能低于IC的门限电压,特别对6848这类CMOS器件来说,即使电路能够保护,由于电容上的残存电压,保护速度较慢.同时,电路又会尝试新的启动,导致常见的输入功率闪动现象.对此,比较常见和有效的办法是在VCC整流电路上串一个电阻,以降低VCC.但此法带来的缺点是空载时由于分布参数的影响消失,输出绕组上的每匝电压降低,使VCC不足,电路处于起-停状态,输出电压呈锯齿波(有的系统有最小负载,这不是问题,问题是客户喜欢空载测电源).又要加上假负载,这又跟低功耗相矛盾.因此,短路、空载、低功耗就成为矛盾.设计核心在变压器上.
    采用4007是一举两得:首先,4007的内阻比较大,相当于理想二极管串接了几十到几百欧的电阻;其次,如果观察会发现,由于漏感的影响,在辅助绕组(输出绕组也一样)的上升沿有一过冲毛刺,这一毛刺会使VCC升高,而采用4007由于速度慢,毛刺部分自然不能通过,达到降低VCC的目的.
    但对此法能否有效使用表示怀疑,4007内阻离散性较大,是否会出现空载不稳的情况??SG的FAE教过一招,就是把VCC绕组绕在一边,结果由于我使用的是PQ磁芯未获成功,以后再也没有尝试过,大家不妨试试.
    真正实用的方法是在整流管上串电感,这是解剖台湾电源学来的招数.大家切记一条:做电源一定多学台湾人的东西,少看理论家们的高谈阔论.
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  • dragon

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    2004-05-18 17:14

    @cyli

    我在应用SG6848时还发现一问题:空载时会有轻微的啸叫声,但加上载就没有,不知是否正常?望回复,
    我估计是由于空载降频的缘故,其最低频率为正常的1/5.而Fosc/FB曲线并非线性,因此频率抖动而有噪音.可以试下变压器浸油等方法.
    我也遇到类似问题.在做的多个样板中,有的230VAC空载12KHz (1/5 of full load), 而有的28KHz, 造成空载损耗大于0.3W. 经交换IC,确认是IC之差异造成.
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