Наладка ККМ/PFC на NCP1654, ККМ 250Вт на NCP1654 с универсальным входом (85-265VAC) Опции

[Dmitry__]

Здравствуйте, уважаемые форумчане!
Не могу добиться нормальной работы PFC на NCP1654. Это мой первый опыт работы с ККМ, надеюсь на вашу помощь.

Делаю универсальный вход (85-265VAC) на NCP1654 для БП со входной мощностью 250W. Спаял стандартную схему из мануала
AND8324-D.PDF, немного пересчитал для свой мощности по AND8322-D.PDF и по NCP1654 WORKSHEET.XLS.

В работе макета вижу такие ненормальности : совсем не синусоидальная форма потребляемого тока (Файлы 0-3 во вложении), напряжение Ucontrol все время
завышено (файлы 4-7), модулирующее напряжение Um никак не напоминает выпрямленную синусоиду (файлы 4-15) и никогда не превышает 0,7В.
При этом при малой нагрузке оно пульсирует с частотой сети, что вообще приводит к однополупериодному потреблению тока (файл 1), а в
режиме почти хх просто равно нулю, что, вроде бы, должно обеспечивать максимальную скважность, но в реальности этого не вижу. Вместо
этого имеем что-то вроде "икающего" режима работы ключа (файл 15). Ну, и выходное напряжение не 400В, как я надеялся, а в районе 200В и
зависит от величины входного напряжения. Посмотреть напряжение Ufb (вывод 6) не удается из-за влияния щупа на работу схемы.
Величину резистора R8 (=Rm) менял от 8к до 170к - существенных изменений в работе схемы не было. Макет перепроверил несколько раз.
Возможно, в нем где-то косяк, но из-за недостатка опыта вычислить его не получается.

Схема и осциллограммы в архиве:
 PFC_250W_NCP1654___2016_01_28.rar ( 454.7 килобайт ) Кол-во скачиваний: 89

[Plain]

Информации практически ноль. Требуется разводка и рассказ о создании дросселя.

[Dmitry__]

Дроссель намотал на двух сложенных вместе кольцах KS106-060A
жгутом из двух обмоточных проводов диаметром 0,7мм.
Количество витков 77, измеренная индуктивность 965мкГн
Правда, не уверен - сойдет ли это за рассказ

Разводка: файлы pdf прилагаю
 Bottom_components_placement___view_thru_the_plate.pdf ( 20.09 килобайт ) Кол-во скачиваний: 196

 Top_components_connections___view_on_the_plate.pdf ( 32.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 197


Да, еще: платы соединены жесткими проводниками длиной 10мм - из угловой гребенки контактов PLS.

А между макетом и разделительным трансформатором включена готовая плата сетевого фильтра, кажется, от разобранного принтера.
Не думаю, что это что-то меняет, тем более, что контакт заземления никуда не подключен. На всякий случай - схема фильтра:
 EMI_Filter.pdf ( 21.61 килобайт ) Кол-во скачиваний: 94
Индуктивность фильтра не мерял, намотана она проводом 1,5мм

[Dmitry__]

Plain
Подозреваю - статьи о разводке печатных плат. Как раз сейчас мне это актуально. А можно названия этих статей, чтоб я мог их найти?

SmartRed
Спасибо за замечания. Про зазоры 250VAC-400VDC думаю, что 0,6мм хватит чтобы не прошило по поверхности платы, потому что у этих цепей общая земля. Но увеличить их стоит чтобы труднее было посадить случайную соплю.
А какие у Вас причины увеличивать эти зазоры, и какой зазор будет приемлемым?
Про цепь делителя - спасибо, я не заметил. А эта помеха действительно изрядно сидит на 5й ножке NCP1654, так что для снятия осциллограммы пришлось круто усреднить сигнал чтобы просто увидеть его - файлы 6 и 7 в сегодняшнем архиве. Завтра перенесу резисторы R1 R2 на маленькую плату - порежу там дорожки.
10 пик: если Вы о С10 - его емкость 100пик, но все равно не 10нан. Завтра попробую увеличить.

Сегодня днем обнаружилась связь "икающего" режима с фактом подключения осциллографа. По этому поводу пробовал подключать землю осциллографа и источника 14В в разные точки. Остановился на варианте, когда они обе подключены на минусовый вывод емкости C4. А затем стал свидетелем эффекта, о котором только слышал, но не сталкивался столь наглядно. До сих пор выходное напряжение было в районе 200В, и нестабильным. Я разомкнул земляную перемычку на маленькой плате NCP1654, и соединил "земляные" выводы C6, R8, C7 и R11 прямым проводом с минусовым выводом емкости C4. В результате выходное напряжение подскочило до 360В и на холостом ходу (резистор 3к3 подключен постоянно) стало примерно стабильным. Под нагрузкой (2 лампы по 75Вт последовательно) напряжение сильно проседает. Осциллограммы стали ближе к ожидаемым, хотя по-прежнему Ucontrol > 3В, а Um < 0.6В. Осциллограммы прикрепил в архиве:
 2016_01_29.rar ( 69.08 килобайт ) Кол-во скачиваний: 51

Думаю, "икающий" режим и прочие чудеса порождались протеканием по сигнальной земле контроллера NCP1654 токов утечек источника 14В, осциллографа и развязывающего трансформатора макета. С другой стороны, нормальной работы все равно нет. Мне кажется, это связано с неудачной разводкой макета, в первую очередь с разводкой общего проводника. Сейчас думаю над тем, как ее изменить.
Буду признателен за любые советы опытных людей.

[SmartRed]

SmartRed
Спасибо за замечания. Про зазоры 250VAC-400VDC думаю, что 0,6мм хватит чтобы не прошило по поверхности платы, потому что у этих цепей общая земля. Но увеличить их стоит чтобы труднее было посадить случайную соплю.
А какие у Вас причины увеличивать эти зазоры, и какой зазор будет приемлемым?
Про цепь делителя - спасибо, я не заметил. А эта помеха действительно изрядно сидит на 5й ножке NCP1654, так что для снятия осциллограммы пришлось круто усреднить сигнал чтобы просто увидеть его - файлы 6 и 7 в сегодняшнем архиве. Завтра перенесу резисторы R1 R2 на маленькую плату - порежу там дорожки.
10 пик: если Вы о С10 - его емкость 100пик, но все равно не 10нан. Завтра попробую увеличить.

По поводу зазоров и путей утечки курите соответствующие стандарты, например ГОСТ IEC 60950-1 - оборудование информационных технологий,
ГОСТ Р МЭК 60601-1 - медицинская техника.

По конторскому стандарту в лучшем случае зазор/путь утечки - 1.5/1.5 мм.

На схеме в вашей аппликухе нарисована С10 - 10пик.
В 1000 раз ее можно поднимать, ибо цепь обратной связи по выходному напряжению должна быть медленной чтобы не испортить форму потребляемого тока.
Пульсации 100 Гц на выходе ККМ должны определяться только выходной емкостью и нагрузкой. Цепь обратной связи не должна давить эти пульсации.

[Dmitry__]

SmartRed
Про ГОСТы - понял, спасибо. Эх, курить их - не перекурить!
На схеме только сейчас увидел - действительно - 10пик. А в перечне там же - 100пик. Точно что - аппликуха!
Честно говоря - надеялся, что, переместить R1 R2 и, может быть, увеличить C10, - будет достаточно. Но нет, надо менять что-то еще.

Plain
Спасибо! Очень непривычно центром звезды ставить ножку контроллера, а не какого-нибудь кондера. Пороюсь в ссылках, почитаю. Это займет какое-то время.

Сегодня начал с того, что переместил R1 и R2. И напряжение на выходе перестало подниматься выше 240В. Увеличил C10 до 10нФ, а потом добавил в качестве эксперимента еще 10нФ между соединением R1 и R2 - и землей. На выходе получилось 410В, которые без нагрузки стабильно держатся при изменении входного напряжения от 220 до 124VAC, ниже - начинают падать. Нагрузка 75+75Вт сразу садит выходное напряжение до уровня выпрямленного мостом (если при отключенной PFC). Сейчас не успеваю оформить осциллограммы, и хоть как-то осмыслить результаты, сделаю это позже.
Вообще начинаю думать, что дело не столько в ошибках макета или в режимах работы контроллера, сколько разводку надо переработать.

[SmartRed]

Plain
Спасибо! Очень непривычно центром звезды ставить ножку контроллера, а не какого-нибудь кондера. Пороюсь в ссылках, почитаю. Это займет какое-то время.

По разводке все несколько сложнее.
Надо разделять землю силовых цепей и землю управляющей электроники.
И соединяться эти земли должны так, чтобы сквозь землю управляющей электроники не протекал ток силовых цепей.
Плюс к этому, измерительные цепи надо разносить с силовыми.
В силовой части в особенности надо минимизировать контура по которым замыкается переменная составляющая.

Сегодня начал с того, что переместил R1 и R2. И напряжение на выходе перестало подниматься выше 240В. Увеличил C10 до 10нФ, а потом добавил в качестве эксперимента еще 10нФ между соединением R1 и R2 - и землей. На выходе получилось 410В, которые без нагрузки стабильно держатся при изменении входного напряжения от 220 до 124VAC, ниже - начинают падать. Нагрузка 75+75Вт сразу садит выходное напряжение до уровня выпрямленного мостом (если при отключенной PFC). Сейчас не успеваю оформить осциллограммы, и хоть как-то осмыслить результаты, сделаю это позже.
Вообще начинаю думать, что дело не столько в ошибках макета или в режимах работы контроллера, сколько разводку надо переработать.

А меньшую нагрузку схема держит?
Лампочками затариться то не проблема...

Я когда занимался подобными задачами сваял себе нагрузку из 10 лампочек по 200 Вт подвешенных под потолок.
2 последовательно с коммутацией от 1 до 5 параллельно.