大家好:
前段时间较忙,一直没时间搞这个。现附上相关的建模教程,供大家参考。
L6599 高压谐振控制器建模
By Andy
I. 前言
L6599为ST公司一款用于LLC谐振变换器的经典控制器,目前很多半桥LLC产品中均采用此IC;因此,建立其模型便于大家通过仿真了解其基本特性,方便后续的产品开发;有关这款IC的详细特性,这里就不多说了,datasheet中已有详细的说明。我们的主要工作是对其进行建模。
II. IC建模
Fig.1 IC框图
IC建模的总体步骤可分为以下几个过程:a)基本功能的建模及测试;b)保护功能的建模及测试;c)其它特性的建模,包括软起、供电欠压等;d)模型打包测试并发布;
那么对于这款IC,其基本功能包括VCO、DEAD TIME、Drving Logic等;保护功能有OCP、LINE OK等;其它特性有SOFT START、UV DETECTION、STNDBY等。
1)基本功能建模
根据Datasheet提供的相关参数及模块图,我们很容易对VCO进行建模。
压控振荡器的工作原理与我们普通振荡器(可参见我的UCC28512建模相关贴子)的原理并没实质区别,它通过改变RT的值来实现频率的变化。这里我简单描述一下L6599压控振荡器的工作原理:IC工作后,4脚上会产生2V的恒定电压,此电压通过电阻RF产生一定的电流IR;IR通过Current mirror给CF充电,当VCF=3.9V时,RS触发器输出低,红色框中的current mirror工作,促使CF放电,当VCF=0.9V时,RS触发器输出高,current mirror关断,CF开始充电,开始下一周期的过程。
根据上述分析,我们很容易在Saber对其框图进行,利用最简单的CCCS、RS Flip flop及Comparator搭建与上图同样功能的模块,下图为Saber中功能模块图:
其中理想二极管用以在switch关断时为current mirror提供电流通路;下图给出了VCF的电压及频率,仿真参数为RT=2.7kohm; CF=680pF,可以发现仿真结束与理论公式计算的结果是一致的。
另外可以发现,RS触发器的输出两个信号即为占空比各为50%的数字电平,此信号可用来作为IC驱动输出HVG和LVG的驱动信号,当然我们需要在其之间插入Dead Time,Dead time的插入可直接调入之前我已经建好的Delay模块(参见UCC28512 PFC建模),下图给出仿真波形:这里插一句题外话,考虑到Delay模块里面电路比较复杂,我现在正在看MAST数字建模,计划后续对于数字信号的Delay,考虑用MAST建模;这样可以加快仿真速度。
Saber中已有buffer模型,但其delay是双沿的,即上升沿和下降沿均有Delay,而我们希望是只对上升沿做Delay。
实际上有了这个模块,我们就可以对LLC进行闭环仿真了,有兴趣的朋友可以试试。这里为了节省时间,我就不进行这一步了).