ZHCAA81B August 2017 – April 2021 UCC256301 , UCC256302 , UCC256303 , UCC256304 , UCC256402 , UCC256403 , UCC256404

3 直接頻率控制與混合遲滯控制

LLC 諧振轉(zhuǎn)換器的常規(guī)控制方法是直接頻率控制 (DFC)，這種方法中的開關(guān)頻率由電壓環(huán)路輸出直接確定。圖 3-1圖 2 為 DFC 的簡化方框圖。

圖 3-1 DFC 方框圖

采用 DFC 時，補償模塊提供的反饋用于確定適當(dāng)?shù)臇艠O驅(qū)動信號頻率。開關(guān)頻率的調(diào)整會修改調(diào)制器模塊的增益，目標(biāo)是調(diào)整增益以實現(xiàn)所需的輸出電壓。這種方法已經(jīng)過驗證，但由于調(diào)制器傳遞函數(shù)的復(fù)雜性及其對 LLC 工作點的依賴性而難以補償。為了實現(xiàn)理想的補償，會需要復(fù)雜的計算建模和迭代實驗。

UCC25640x 中采用了一種稱為混合遲滯控制 (HHC) 的創(chuàng)新型控制方法。HHC 結(jié)合使用了頻率控制和電荷控制。圖 3-2圖 3 為 HHC 的簡化方框圖。由 C1 和 C2 組成的電容分壓器進(jìn)行諧振電容器電壓的采樣。此處采樣到的諧振電容器電壓 VCR 連接到兩個由柵極驅(qū)動信號控制的電流源。通過 VCR 節(jié)點上的拉電流或灌電流，采樣到的諧振電容器電壓會加上一個三角形補償斜坡。

圖 3-2 HHC 方框圖

開關(guān)邏輯來自 VCR 和環(huán)路補償器輸出 VCOMP。VCR 引腳上的共模電壓是 VCM。VCM 電壓和 VCOMP 輸出幅度用于生成兩個邏輯閾值 VTHH 和 VTHL。Equation1使用Equation2 可計算出 VTHH，而使用可計算出 VTHL。

Equation1.

V_{THH} =_{V_{CM}} + \frac{V_{COMP}}{2}

Equation2.

V_{THL} =_{V_{CM}} - \frac{V_{COMP}}{2}

將 VCR 引腳電壓與這些邏輯閾值做比較。當(dāng) VCR 電壓大于 VTHH 閾值時，高側(cè)開關(guān)將關(guān)閉。當(dāng) VCR 電壓小于 VTHL 閾值時，低側(cè)開關(guān)將關(guān)閉。HO 和 LO 導(dǎo)通邊沿由自適應(yīng)死區(qū)時間電路控制。

圖 3-3 HHC 柵極控制原則

與傳統(tǒng)的頻率控制相比，HHC 這種控制方法將功率級簡化為一階系統(tǒng)，不僅大幅簡化了補償，而且可以實現(xiàn)高帶寬。此外，控制效果與充入諧振回路的輸入電流直接相關(guān)，它具備固有的輸入前饋功能，從而產(chǎn)生出色的輸入線路瞬態(tài)響應(yīng)。