基于CMPSS實(shí)現(xiàn)的滯環(huán)電流控制方法

前言：

在今年七月份我曾經(jīng)寫(xiě)過(guò)一篇關(guān)于在數(shù)字控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)電流模式的方法思考，可見(jiàn)《在數(shù)字控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)LLC變換器的電流模式控制的思考》。這篇文章里面主要是考慮用仙童的FAN7688的諧振電流積分的方式，產(chǎn)生類(lèi)似的峰值電流模式的三角波去觸發(fā)比較器，讓關(guān)閉PWM，然后把TON的時(shí)間復(fù)制給TOFF。嗯，這就是照搬模擬IC的控制實(shí)現(xiàn)，下圖是FAN7688的控制示意圖：

（圖一 FAN7688的控制示意圖）

前幾天我在寫(xiě)華大HSA8000系列控制器的文章時(shí)，我再想滯環(huán)電流模式的控制方法能不能也用在別的地方呢？隨著思路想了一下，發(fā)現(xiàn)這個(gè)就是目前主流CM LLC控制器的實(shí)現(xiàn)方法：

NCP1399，

TEA2016，

UCC28640X

下圖便是TEA2016的電流模式LLC的控制實(shí)現(xiàn)，通過(guò)設(shè)置兩個(gè)閾值，與諧振電容的電壓進(jìn)行比較，從而得到TON和TOFF時(shí)間。

（圖二 TEA2016 CM LLC的滯環(huán)電流模式控制方法）

所以在數(shù)字控制中完全也可以基于這種控制方法來(lái)做，在TI的新款DSP中，就有7個(gè)高低端模擬比較器，而且模擬比較器的DAC是12位，通過(guò)設(shè)置高端，低端比較的值來(lái)與諧振電容的分壓進(jìn)行切割，從而產(chǎn)生占空比，不就是最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)嗎？

可以這樣配置：用CMPSS產(chǎn)生CTRIP1H來(lái)產(chǎn)生DCXEVT1事件，強(qiáng)制觸發(fā)PWM開(kāi)啟，然后低端比較器在產(chǎn)生強(qiáng)制關(guān)閉PWM事件，不就是美滋滋了？或者像華大HSD8000那種模數(shù)混合的控制器一樣，直接用比較器和狀態(tài)機(jī)來(lái)產(chǎn)生PWM，用模擬的方式來(lái)輸出PWM。

對(duì)于更詳細(xì)的操作，可以設(shè)置TBPRD為最低開(kāi)關(guān)頻率，然后用CMPSS來(lái)實(shí)現(xiàn)滯環(huán)電流模式。當(dāng)然滯環(huán)電流模式可能在輕負(fù)載時(shí)效果不好，可以參考TI的電流模式LLC的模擬控制器UCC25640X，在輕負(fù)載時(shí)直接用VMC工作。在數(shù)字控制中當(dāng)然也可以這樣干，輕負(fù)載我禁止CMPSS的滯環(huán)電流操作，僅用TBPRD這種來(lái)做變頻率控制。當(dāng)負(fù)載達(dá)到某個(gè)水平，或者反饋環(huán)的輸出達(dá)到某個(gè)階段后，就啟用CMPSS來(lái)實(shí)現(xiàn)滯環(huán)電流模式。

對(duì)于電流模式LLC的好處，已經(jīng)吹了很多次了，這里就不再繼續(xù)累述了，有興趣可以來(lái)看：VMC和CMC的LLC控制器仿真對(duì)比 第五節(jié) （完結(jié)篇）。

PLECS仿真模型：

滯環(huán)電流PWM，反饋環(huán)來(lái)設(shè)定比較器的高低端值，用SR觸發(fā)器來(lái)產(chǎn)生PWM。

運(yùn)行：

功率：

運(yùn)行：

小結(jié)：提出了一種基于CMPSS實(shí)現(xiàn)的滯環(huán)電流控制方法，在數(shù)字控制系統(tǒng)中非常容易實(shí)現(xiàn)。并且根據(jù)UCC25640X的混合滯環(huán)控制思想，引入到數(shù)字控制中，在輕負(fù)載下使用VMC，中高負(fù)載后切入滯環(huán)電流模式控制。

回復(fù)關(guān)鍵字：BANGBANG_CM_LLC 下載仿真模型。

參考文獻(xiàn)：

1，TEA2016 數(shù)據(jù)手冊(cè)

2，NCP1399 數(shù)據(jù)手冊(cè)

3，UCC25640X 數(shù)據(jù)手冊(cè)

關(guān)于本人：

我是楊帥，有多年電源硬件和軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，熟悉各種電源仿真軟件的使用，包括模擬控制方向的Pspice和Simplis，以及數(shù)字控制使用Matlab和Plecs。熟悉PSFB，CLLC，DAB，PFC等功率架構(gòu)的拓?fù)?，控制算法，環(huán)路設(shè)計(jì)。目前是從事車(chē)載電源行業(yè)，專(zhuān)注在中等功率變換器領(lǐng)域，數(shù)年來(lái)一直從事電力電子仿真技術(shù)研究與應(yīng)用推廣，致力于實(shí)現(xiàn)讓天下沒(méi)有難搞的電源仿真而努力。