前言：最近有測(cè)試到基于電荷控制的LLC諧振變換器的環(huán)路測(cè)試，為了對(duì)比實(shí)際測(cè)試和仿真模型的測(cè)試差異，先在simplis環(huán)境中測(cè)試， 后面在實(shí)際環(huán)境中測(cè)試，用于對(duì)比分析。更多的原理和實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)：BBC電流模式LLC仿真
基于電荷控制的LLC諧振變換器能大幅度的提升調(diào)節(jié)速度和更好的穩(wěn)定性，逐漸在市場(chǎng)中成為主流。最簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)原理是，直接控制從輸入流入到諧振腔的電荷量，而通過(guò)對(duì)諧振電容電壓的控制目的就是直接控制流入到諧振腔的電荷量的積分。參考文獻(xiàn)1中提供了電荷控制的典型波形：
下面是simlpis的控制模型：
取諧振電容電壓與反饋控制量直接比較，電容電壓達(dá)到設(shè)置量后關(guān)閉當(dāng)前周期開(kāi)關(guān)。
運(yùn)行：
開(kāi)關(guān)周期：
從電容積分控制到輸出電壓：
在不同的負(fù)載情況下（額定50V 2ohm，掃描負(fù)載2/3/4/8/12 ohm），可見(jiàn)從控制到輸出的傳遞函數(shù)都呈現(xiàn)一階系統(tǒng)特性，更低的負(fù)載情況，在低頻的增益要更高一些，在中頻和高頻的增益曲線差異不大，這也給我們?cè)O(shè)計(jì)閉環(huán) 參數(shù)帶來(lái)了好消息。
引入TL431和光耦閉環(huán)控制：
額度負(fù)載啟動(dòng)：
開(kāi)關(guān)周期：
調(diào)節(jié)TL431的參數(shù)把系統(tǒng)開(kāi)環(huán)穿越頻率放在1KHZ，PM89deg。滿足大規(guī)模量產(chǎn)穩(wěn)定性需要。
掃描不同負(fù)載點(diǎn)（2/3/4/8/12 ohm），與功率級(jí)模型分析一致，在達(dá)到中頻后，幾乎與負(fù)載影響解耦，達(dá)到全負(fù)載范圍內(nèi)穩(wěn)定。
在該閉環(huán)控制參數(shù)下：動(dòng)態(tài)響應(yīng)測(cè)試：1~20A（5~100%負(fù)載切換）10ms：電壓跌落140mv(0.14/49.68=0.282%)，電壓過(guò)沖：100mv。調(diào)節(jié)速度相當(dāng)快了，快到驚人了。
工頻紋波抑制，母線注入±20V 100HZ正弦波，觀察輸出AC紋波：不到50mV。
考慮不帶PFC僅使用整流橋?qū)C取電的應(yīng)用，在直流上注入100HZ不對(duì)稱三角波，注入幅度60V，輸出低頻紋波不到100mv 。
小結(jié)：使用電荷控制LLC諧振變換器后，系統(tǒng)調(diào)節(jié)速度和閉環(huán)穩(wěn)定性比VM控制得到明顯的增強(qiáng)，而且對(duì)低頻紋波的抑制比明顯提升，大大改善了VM控制LLC諧振變換器在低頻紋波抑制不足的問(wèn)題。本人能力有限，如有錯(cuò)誤，懇請(qǐng)幫忙指正，感謝支持，感謝觀看。
仿真軟件版本：simplis 8.4b
參考文獻(xiàn)：
1、TEA2017 DS NXP官網(wǎng)下載