前言：最近在思考一種寬增益范圍的LLC變換器的控制方法，對比之前使用直接頻率控制的方法，應該更簡單和更容易實現(xiàn)。這個想法可以說是從基于TPS控制的DAB變換器上得到啟發(fā)，我們知道在TPS控制的DAB變換器中，對于不同負載工況都會控制產(chǎn)生唯一的D1，D2，D3三個移相量，通過三個變量來實現(xiàn)對輸出功率和增益的調(diào)節(jié)。

因此我把這個思路擴展到了寬增益范圍的LLC變換器的控制上來，第一步我們可以簡單的這樣來思考：高增益全橋PFM，高中增益PFM或移相PSM，中增益切換到半橋PFM，低增益半橋PWM，極低增益使用半橋BURST，可見下圖所示。

可知在這種寬增益的LLC變換器上，需要跨越多種工作模式。如何來根據(jù)負載增益來對應到某一個工作區(qū)域，而且要準確和直接，這就引起了我的思考。我們先來看在數(shù)字控制LLC變換器的常規(guī)方法，閉環(huán)控制器輸出一個控制頻率的變量，然后把頻率調(diào)節(jié)變量寫入到PWM外設寄存器，PWM外設模塊更新到PWM輸出，即可完成閉環(huán)控制。

但是這種只控制頻率的方法，似乎僅在PFM時簡單和直接，需要改變?nèi)珮虻墓ぷ鞣椒ㄟM行多模式切換時，這種輸出僅頻率的方法引起了控制上的麻煩。簡單的講，100~200K是全橋PFM，對應增益1~0.7，然后當頻率高于200K，切換到半橋模式，然后又把開關頻率降低，然后再高于200K后，開始調(diào)整占空比。所以僅用頻率控制變量，不夠直接也很麻煩。

因此我的思考就是把閉環(huán)控制器的輸出改為增益的輸出，或者叫代表LLC變換器的輸出增益的無量綱數(shù)g。閉環(huán)控制器根據(jù)負載所需增益來輸出，然后PWM驅(qū)動則配置為根據(jù)不同的g來進行不同工作模式的切換，可見下圖。

只需把PWM驅(qū)動配置為根據(jù)輸入的g來進行不同工作模式的切換即可，如1.0~0.75，直接全橋PFM，0.75~0.5，進行全橋固定頻率移相，0.5~0.25，全橋切換到半橋PFM，然后半橋PWM等等。所以這種基于增益無量綱g的變量控制方法，足夠簡單和直接統(tǒng)一了寬增益范圍的LLC變換器的控制。

關于本人：

我是楊帥，目前從事逆變器儲能行業(yè)，專注在雙向AC/DC變換器領域，對雙向DC/DC的研究較多。數(shù)年來一直從事電力電子仿真技術研究與應用推廣，致力于實現(xiàn)讓天下沒有難搞的電源而努力。