Debug delle demo-board flyback highPF. Problematiche di suscettività interna.

Il controllore L6562A di STMicroelectronics che equipaggia le demo-board FOX dei LED-DRIVER e alimentatori da bus flyback PFC, implementa la funzione di OVP dinamico (Over Voltage Protection dinamico) che limita progressivamente la potenza al carico in caso di sovratensione all’uscita. Questo comportamento è implementato monitorando una corrente entrante sul pin COMP dell’integrato, che triggera la protezione al superamento di una soglia pari a soli 27uA.
In alcuni layout, per potenze oltre i 50W, è possibile che questa funzione disturbi il funzionamento della scheda. Ciò è visibile nell’inviluppo 100Hz della tensione di drain, con caratteristici “buchi” di funzionamento, specie ad alimentatore freddo.
La causa del problema può essere ricercata in una eccessiva suscettività dell’integrato dovuta al layout. Infatti un accoppiamento capacitivo tra la pista di drain (che impulsivamente veicola alte correnti) e il feedback locale tra i pin INV e COMP dell’integrato, può indurre una corrente entrante sul pin di COMP stesso che facilmente può triggerare la protezione di OVP dinamico. Ad esempio, considerando il fronte di salita della tensione di drain al turn-off:
tr=150ns
ΔV=600V
Iovp=27uH
che risultano in una capacità parassita sufficiente a triggerare la protezione dell’ordine dei decimi di pF. Ad esempio, qualora la pista di drain e la polarizzazione dell’EA siano affacciati su facce opposte del PCB, il dielettrico costituito dal materiale di cui è composto il circuito stampato realizza una vera e propria capacità di ordine simile.

Inoltre come si evince dal datasheet del L6562A, il problema si presenta più facilmente a freddo, in quanto la corrente di soglia è lievemente inferiore.
Il progettista, verificato che il pin ZCD sia correttamente polarizzato (es. verificare che l’informazione circa il reset dell’energia sul trasformatore sia disponibile sul pin) e che la tensione sul COMP escluda il funzionamento in burst-mode, può evitare il problema disabilitando la protezione di OVP dinamico tramite l’inserimento di una resistenza da 33K o 47K tra il COMP e massa, allo scopo di deviare dall’IC la corrente indotta cortocircuitandola a massa.
E’ consigliabile inserire questa resistenza quanto più vicino all’IC possibile. Se nel design la funzione di OVP era utilizzata in start-up per evitare sovra elongazioni, è possibile realizzare una soft-start negli alimentatori con regolazione lato secondario, inserendo uno zero nella funzione di trasferimento control-to-output, che si auto esclude a run-time.

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