變頻錯(cuò)相控制方法中時(shí)序管理的設(shè)計(jì)與思考

在比如LLC和CRM的兩相交錯(cuò)控制中，我們需要同時(shí)變化頻率又需要保證相位以設(shè)定角度工作。我們簡(jiǎn)單的以兩相LLC交錯(cuò)90度的實(shí)現(xiàn)上來(lái)看，變化頻率時(shí)，還需要保證角度正確，就需要事先知道頻率變化后的周期長(zhǎng)度，然后在去計(jì)算出滯后的時(shí)間，可見(jiàn)：

從上圖來(lái)看，我們可以用時(shí)鐘信號(hào)或者說(shuō)是PWM RAMP的長(zhǎng)度標(biāo)志為開(kāi)周期的25%，這樣利用D觸發(fā)器分頻后，可以很容易得到滯后90°這個(gè)位置，然后用這個(gè)位置去開(kāi)啟B相，即可實(shí)現(xiàn)LLC的變頻滯后90度的PWM輸出。

在以這種方法的實(shí)現(xiàn)中，90度的位置基本上被固定，沒(méi)用辦法實(shí)現(xiàn)在滯后角度上的調(diào)整。同時(shí)PWM RAMP的頻率x4后，在變化開(kāi)關(guān)頻率時(shí)，至少需要4個(gè)PWM RAMP才能穩(wěn)定，理論上來(lái)說(shuō)，動(dòng)態(tài)時(shí)的頻率和相位的誤差會(huì)更大。

如果用兩個(gè)PWM RAMP，使用PHASE A的90度時(shí)間點(diǎn)去啟動(dòng)PHASE B的計(jì)數(shù)。這樣的動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)該會(huì)更好，這個(gè)方法也更容易在DSP中實(shí)現(xiàn)，可見(jiàn)：

使用兩個(gè)PWM RAMP的0.5周期長(zhǎng)度點(diǎn)做LLC的50%占空比點(diǎn)，用PHASE A的周期25%點(diǎn)做PHASE B的復(fù)位點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)為：

其實(shí)LLC來(lái)說(shuō)是要簡(jiǎn)單一些，因?yàn)樽鳛轭l率控制變量可以事先在反饋中知道。CRM PFC中實(shí)現(xiàn)ZCD來(lái)做周期的復(fù)位信號(hào)時(shí)，就不同于LLC了。它無(wú)法使用事先的預(yù)知的周期終點(diǎn)來(lái)做相位管理，因?yàn)镃RM的錯(cuò)相控制需要知道前一個(gè)開(kāi)關(guān)周期長(zhǎng)度，然后假設(shè)在相鄰的兩個(gè)周期的長(zhǎng)度差異不大的情況，然后根據(jù)周期長(zhǎng)度來(lái)計(jì)算出50%點(diǎn)的位置，再發(fā)出PHASE B的復(fù)位信號(hào)，可見(jiàn)：

使用ZCD FLAG來(lái)做Trigger源來(lái)抓到PWM RAMP在ZCD信號(hào)進(jìn)來(lái)時(shí)的幅值，然后使用高頻LPF來(lái)過(guò)濾噪音后衰減0.5倍后，再比較后輸出作為PHASE的時(shí)序同步信號(hào)。運(yùn)行如圖：

但是CRM控制中使用PHASE A 去同步PHASE B， 會(huì)因?yàn)榻诲e(cuò)CRM的電感器的偏差會(huì)存在進(jìn)入CCM區(qū)域工作的問(wèn)題 。為了解決進(jìn)入CCM的工作模式，不可直接使用COPY PHASE A的周期來(lái)做，需用各個(gè)繞組的ZCD FLAG來(lái)做復(fù)位信號(hào)，但是這樣又很難去同步相位。

下圖是NCP1631的交錯(cuò)CRM的時(shí)序管理模塊的示意圖，下面簡(jiǎn)單的介紹一下ON的實(shí)現(xiàn)方法。更多的細(xì)節(jié)可以參見(jiàn)NCP1631的規(guī)格書哈。

當(dāng)PHASE A的OFF時(shí)間增大后，必須要等到ZCD出現(xiàn)后才能開(kāi)啟新的PWM周期，這樣做可以避免因?yàn)樨?fù)載擾動(dòng)時(shí)可能進(jìn)入CCM的問(wèn)題。當(dāng)PHASE A的OFF時(shí)間增大時(shí)，PWM RAMP的A階段會(huì)更多時(shí)間的放電（下降沿）， 使PWM RAMP的下降到更低的電平 。

因此當(dāng)ZCD A FLAG重置PWM RAMP的計(jì)數(shù)方向時(shí)，當(dāng)然也開(kāi)啟了新的PWM周期。那么PWM RAMP需要從新的低端電壓（計(jì)數(shù)值）開(kāi)始上升，那么顯然上升到復(fù)位電壓點(diǎn)B階段的時(shí)間也會(huì)同步變長(zhǎng)。PWM RAMP達(dá)到上升沿峰值后開(kāi)始下降（C階段）。 同時(shí)事先設(shè)置好使用PWM RAMP下降沿作為PHASE A和B的切換選擇， 就是A階段是控制PHASE A，C階段控制PHASE B。

在C階段時(shí)需等待PHASE B的ZCD FLAG出現(xiàn)，然后PHASE B的PWM 開(kāi)啟。PWM RAMP轉(zhuǎn)為D階段開(kāi)始上升沿充電，然后達(dá)到峰值后轉(zhuǎn)為下降沿的E階段，等待PHASE A的ZCD FLAG。因此，PHASE B的周期長(zhǎng)度也影響了C階段PWM RAMP下降沿的低端峰值，從而也影響到了PHASE A周期開(kāi)通點(diǎn)，要讓PHASE A的PWM開(kāi)啟，必須也要經(jīng)歷D和E這個(gè)過(guò)程。

因此通過(guò)上述的方法，可以把PWM OFF的擾動(dòng)重新影響到另外一個(gè)PHASE的PWM開(kāi)啟點(diǎn)上，強(qiáng)迫另一個(gè)周期的OFF時(shí)間也必須延長(zhǎng)，以此來(lái)避免進(jìn)入CCM的情況。雖然相位可能會(huì)偏離180度，但是可以保證不會(huì)進(jìn)入CCM。