(图一  FAN7688 的控制示意图)

 

前几天我在写华大 HSA8000 系列控制器的文章时,我再想滞环电流模式的控制方法能不能也用在别的地方呢?随着思路想了一下,发现这个就是目前主流 CM LLC 控制器的实现方法:

 

  1. NCP1399,
  2. TEA2016,
  3. UCC28640X

 

下图便是 TEA2016 的电流模式 LLC 的控制实现,通过设置两个阈值,与谐振电容的电压进行比较,从而得到 TON 和 TOFF 时间。

 

(图二  TEA2016 CM LLC 的滞环电流模式控制方法)

 

所以在数字控制中完全也可以基于这种控制方法来做,在 TI 的新款 DSP 中,就有 7 个高低端模拟比较器,而且模拟比较器的 DAC 是 12 位,通过设置高端,低端比较的值来与谐振电容的分压进行切割,从而产生占空比,不就是最简单的实现吗?

 

 

可以这样配置:用 CMPSS 产生 CTRIP1H 来产生 DCXEVT1 事件,强制触发 PWM 开启,然后低端比较器在产生强制关闭 PWM 事件,不就是美滋滋了?或者像华大 HSD8000 那种模数混合的控制器一样,直接用比较器和状态机来产生 PWM,用模拟的方式来输出 PWM。

 

对于更详细的操作,可以设置 TBPRD 为最低开关频率,然后用 CMPSS 来实现滞环电流模式。当然滞环电流模式可能在轻负载时效果不好,可以参考 TI 的电流模式 LLC 的模拟控制器 UCC25640X,在轻负载时直接用 VMC 工作。在数字控制中当然也可以这样干,轻负载我禁止 CMPSS 的滞环电流操作,仅用 TBPRD 这种来做变频率控制。当负载达到某个水平,或者反馈环的输出达到某个阶段后,就启用 CMPSS 来实现滞环电流模式。

 

对于电流模式 LLC 的好处,已经吹了很多次了,这里就不再继续累述了,有兴趣可以来看:VMC 和 CMC 的 LLC 控制器仿真对比 第五节 (完结篇)。

 

PLECS 仿真模型

滞环电流 PWM,反馈环来设定比较器的高低端值,用 SR 触发器来产生 PWM。

 

 

运行:

 

 

功率:

 

 

运行:

 

 

输出电压:

 


小结:提出了一种基于 CMPSS 实现的滞环电流控制方法,在数字控制系统中非常容易实现。并且根据 UCC25640X 的混合滞环控制思想,引入到数字控制中,在轻负载下使用 VMC,中高负载后切入滞环电流模式控制。

 

参考文献:

1,TEA2016 数据手册

2,NCP1399 数据手册

3,UCC25640X 数据手册