最近工作有點忙，沒時間寫文章，發(fā)幾篇剛?cè)胄械臅r候?qū)懙恼{(diào)試筆記，原文發(fā)布于本人QQ空間里，時間是2016年1月16日。由于成文時間較早，筆者水平也很差，如有錯誤懇請幫忙指正，謝謝！

?? 在這款采用TEA1716T控制的150瓦電源，進行差模雷擊測試時。發(fā)現(xiàn)有鎖機和電壓跌落的情況發(fā)生。鎖機的解決辦法是將OVP的電阻稍微放大一些，但是副邊的過壓保護是否會超標(biāo)，還需要進一步的測試。在這里我只是對雷擊測試時電壓跌落的問題進行分析。下面是進行差模2KV測試時，輸出電壓跌落的波形:

（雷擊測試時的輸出電壓）從上圖可以看到，在雷擊測試時，輸出電壓從12V開始跌落到9.1V，然后電壓再慢慢恢復(fù)?？梢韵氲降氖牵寒?dāng)差模雷擊2KV電壓進入電源的LN時，會經(jīng)過PFC上的Bypass二極管將原邊直流母線的電壓迅速的提升到一個較高的值。在這種情況下：原邊母線會電壓快速上升，然而當(dāng)前的開關(guān)頻率還維持在正常工作的值（因為電壓模式LLC的反饋控制的原因，必須要輸出有變化才能影響到頻率變化，屬于滯后控制系統(tǒng)），所以差模雷擊進來后，會將諧振電容上的電壓提升到非常高的值。這種狀態(tài)和過流保護的的表現(xiàn)非常相似，通常電壓模式的LLC的過流保護，都是檢測諧振電容上的電壓，通過判斷諧振電容上的電壓上升到某個值后，進入過流保護動作。要么是快速地拉升頻率，要么就是重啟。???于是我用差分探頭觀察了諧振電容上的電壓，當(dāng)差模雷擊進入電源時，其波形為：

（雷擊測試時的諧振電容電壓）? 可以看到的是，在雷擊進入電源后，諧振電容的電壓比正常工作電壓高了非常多。下面還有展開后細節(jié)部分的波形，可以看到諧振電壓的電壓最高上升到了869V。按監(jiān)測諧振電容的電壓來進入拉升頻率的過流保護來看，此時IC肯定將開關(guān)頻率直接拉到最高頻率的極限。其表現(xiàn)為諧振電容上的電壓達到OCP設(shè)定點后，控制器快速拉升頻率來降低諧振電容電壓，表現(xiàn)在輸出電壓上，就是輸出電壓跌落到9.1V后，緩慢上升到12V。

（雷擊測試時的諧振電容電壓）? 通過以往經(jīng)驗的判斷，首先可以肯定是過流保護這里的問題。究竟選擇什么樣的值，能將這個三個周期的過流信號去除，讓差模雷擊進入時，IC不要執(zhí)行拉升頻率的動作。為了便于判斷問題，我首先將過流保護移除，差模測試4K ,5K都沒問題。但是，只要我加上過流保護，必定每次輸出電壓都會掉坑。如果將過流保護放的很大，雷擊測試也是可以。只是額度輸出13A，到了26A還沒OCP。這顯然不能接受啊。
??檢查IC的應(yīng)用文檔可以看到：

（TEA1716的諧振電流采樣內(nèi)部功能示意圖）在CS引腳上有兩個功能：1??Over Current Regulation (OCR) slowlyincreases the frequency and the protectiontimer is started. ?過流規(guī)格?，緩慢地增加開關(guān)頻率，同時保護定時器開始計時。2 Over Current Protection (OCP) steps to maximum frequency. 過流保護，直接將開關(guān)頻率設(shè)置到最大值。?可以很容易的得知，在雷擊進入后，CS的電壓高于了1.75了。IC直接將開關(guān)頻率拉升到了最高點，所以可以看到輸出電壓的跌落和諧振電容電壓的快速下降。這一個功能，在實現(xiàn)LLC的短路保護確實有非常好的效果。
?下面是一個短路保護時的電流波形，其中綠色是原邊諧振電流波形，黃色和紫色是副邊整流二極管的波形?？梢院苊黠@看到，當(dāng)短路發(fā)生后，最高數(shù)到第三個周期，IC就開始拉升頻率到最大值?？梢钥吹诫娏鞯姆宸逯挡诺?.6A。而且電流應(yīng)力只是發(fā)生在10us不到的時間內(nèi)，至于管子SOA區(qū)域是完全沒問題的。

（短路測試時諧振電流）作為對比，下圖是正常工作的電流波形，正常時電流的峰峰值才3.04A。

（正常工作諧振電流）? 那么講到這里，應(yīng)該將事情理一理了。首先可以肯定是差模雷擊測試時，過高的諧振電壓被IC檢測到，并執(zhí)行了過流保護（將頻率推到了最高）。要解決這個問題，可以將過流點放到很大，但是在200%負載都沒能保護掉。這個搞法雖然可以解決雷擊測試問題，但是帶來的后果不能接受。? 到這里，我請教了NXP資深FAE張正老師。他給我支了一招，可以在IC的CS引腳外使用一個雙向二極管，將IC引腳的電壓控制到0.7&-0.7的范圍之內(nèi)。這樣在雷擊測試時，CS引腳電壓被二極管鉗位，而不會上升到1.75V，所以就不會有開關(guān)頻率提升到最大值，所以就不會有電壓跌落。??下面是解決辦法的原理圖：

（增加二極管鉗位CS電壓）? 上圖中的D5就是解決辦法，將電流檢測信號控制到了0.7V之內(nèi)，IC只能檢測到高于0.5V這一級的OCR(緩慢提升頻率，同時故障定時器開始計時)。下面是BAV99的VF資料：

（BAV99的規(guī)格）? 在添加了這個二極管后，進行差模雷擊測試，?從2KV打到4KV，都沒有出現(xiàn)電壓跌落的問題了。但是這樣做也是有些問題，在短路保護時，IC不能直接把開關(guān)頻率提升到最大值，諧振電路的電流的電流會升地很高。現(xiàn)在的電路保護就是，當(dāng)短路發(fā)生后，IC開始拉升頻率（拉升的速度較慢），同時故障定時器開始計時。在短路到電流被抑制住的時間內(nèi)，流過管子的電流會比較高，至于有多高，我后面給出測試結(jié)果。如果短路保護電流應(yīng)力很大，那樣就非常糟糕，系統(tǒng)失去了可靠性。這個IC用起來就會蠻麻煩，希望周一的短路測試能有可以接受的結(jié)果。??當(dāng)然，也其實也應(yīng)該要悲觀一點。以前用的英飛凌的LLC控制器（ICE2HS01G）就是有兩個級別的OCP控制，第一級，開始加大頻率。第二級更進一步地加大頻率提升的速度。我去掉了TEA1716T的第二級保護，僅僅使用第一級控制，頻率提升的速度有多快，還真有些擔(dān)心。
??附錄:ICE2HS01G的過流保護：CS (currentsense)??The current sense signal is fed to thispin. Inside the IC, three comparators are provided for 3 level OCP function.If thevoltage on CS pin is higher than the first threshold, IC will increase theswitching frequency to limit the maximumoutput power of the converter. If the voltage on this pin exceeds the secondthreshold, IC will further increasethe switching frequency to a higher value with higher frequency rising slope.If the voltage on this pin? exceeds thethird threshold, IC will be latched off immediately.??A second function of CS pin is to sense theoutput power level. If CS voltage is lower than some preset value on? Vmc pin, ICwill enter the missing cycle mode to improve the converter efficiency.??Protection function is also integrated onthis pin for synchoronous rectification. IC will stop the SR gate drives if?the CSvotlage is too high or it drops too fast.
1月18日更新：
? ?為了驗證加入鉗位二極管帶來的短路保護的風(fēng)險，所以我今天重新測試了短路電流，見下圖。可以看到在失去第二級的過流保護后，諧振電流幾乎沒有被控制住，在幾個周期內(nèi)飆升到了38A之高。所以這個措施是不能接受的，在短路時風(fēng)險太大，在批量生產(chǎn)時，要炸雞的。

（短路測試，系統(tǒng)進入容區(qū)工作）?為此，我請教了我的領(lǐng)導(dǎo)臧大師，他給出建議，在電流感測原理圖中，C221電容值太小，在差模干擾注入時，由R5 R6 C221 這幾個電容組成的濾波時間太小，不能抑制掉3個開關(guān)周期的浪涌信號所以影響到了IC。所以，他建議把這個10nF加到100nF，應(yīng)該對差模雷擊引起的掉電會有一定的好處。但是，把這個10nF的電容加到了100nF，會稍微減慢電流感測的速度，在短路保護時，可能對電流控制沒有之前沒有好，為此我測試了100nF時，短路時的電流，見下圖：

（短路測試，系統(tǒng)進入容區(qū)工作）作為對比，我測試了10nF時的短路電流，見下圖:

（短路測試，快速響應(yīng)）可見，拉升頻率完全沒有采用10nF時的效果好，但是電流也能控制到18A，這也屬于可以接受的值。然后我拿去測試雷擊，發(fā)現(xiàn)確實對差模干擾有了一定的抑制作用。
?到此，感謝臧大師，張正大師。
上文是筆者2016年的一篇工作筆記，主要是記錄了調(diào)試LLC的差模雷擊測試的一些情況。如有錯誤懇請幫忙指正，感謝觀看，感謝支持，謝謝。