前言: 在之前的视频中,我分析过TSC控制中可能因为ZCD的原因导致进入异常模式,这样可能会损坏功率级。可见:《基于TSC电流模式谐振变换器的数字化实现与测试P4》。 简单的讲,就是ZCD刷新PWM导致HG的开通时间长于LG,使得系统工作偏离正常工作点,可见:
在实际的测试中我发现在超出额定功率启机时,就会进入这种模式,测试波形可见下图,基本与我分析一致。黄色是半桥低端开关的VDS,紫色是谐振电流,蓝色是ZCD,可见因为ZCD提前过零后重新刷新了HG的周期寄存器的值,使其重新计数了一个TD长度,因此可以看到HG是的长度的是一个开关周期的2/3,而LG仅为1/3。
正常的TSC工作模式时,ZCD发生在HG和LG的上升沿之后,用于描述在正常的感性工作区域时,谐振电流稍微滞后于半桥输出的方波电压的相位,可见正常的波形为:
为了解决这个问题,我曾经提出使用另外的PWM陪跑的方式来发现这种PWM占空比不对称的情况,当发生异常后进入中断提升频率或延长LG的时间来解决,当时现在一想还是觉得有些麻烦。那么有木有一种更简单更易于实现的方式来解决这种因为ZCD监测导致PWM不对称的情况呢? 可见下图所示,分别是正常和异常时的PWM输出异常监测逻辑。我们先来观察正常的TSC工作模式的情况,ZCD波形在LG开通上升沿还是持续高电平,因此可以使用AND逻辑来获得ZCD与LG的输出,同理也能获得与HG的逻辑。我可以使用这逻辑的输出来鉴别此书基于TSC方法的数字电流模式LLC的工作情况,可知:当ZCD&LG的输出为1,然后变0,有这么个脉冲表示工作正常。而且通过捕获这个脉冲的宽度还可以测试ZCD发生在开关周期的位置,用来分析此时系统距离进入容性区域模式的距离。可以这样理解,当这个脉宽越宽时,说明谐振电流的过零穿越也可以说是换向的时间点与LG的开通上升沿越靠后,这也说明谐振电流滞后桥臂输出的PWM方波的时间越长,谐振腔的感性成分更加强烈,也是距离容性工作区域越远。反之,如果这个ZCD&LG的脉冲宽度越窄,就说明谐振电流换向的时间点与LG驱动上升沿的时间越短,也说明谐振电流滞后桥臂输出的PWM方波的时间越短,谐振腔的感性成分更加少,工作区域越接近容性区域。当这种窄脉宽发生时,预示则如果不降低负载或者提升开关频率,就要进入容性区域工作了。 因此我可以用ZCD&LG的输出来对异常工况进行分析,可见下图的异常波形部分,因为HG的开通时间长于LG,导致ZCD变为低电平后与LG不能产生高电平脉冲,因为可以判断为系统进入异常模式。解决方法就是由这个脉宽时间进入中断来平衡HG和LG的驱动,同时提升频率,让系统尽快的脱离异常工作区域。
具体实现方法: 我准备使用C2000系列MCU中的CLB来配置逻辑,将PWMA\PWMB\ZCD信号输入,使用AND逻辑来得到异常的输出波形,同时让CLB中的计数器模块来测量脉冲宽度,同时也用这个异常事件来产生中断,在中断中调整频率和脉宽,让系统脱离异常工况。具体实现等把代码写出来后在进行具体测试,今天只是提出一种可能的解决方法,感谢观看感谢支持,如果有错误恳请帮忙指导,谢谢。
关于电流型模式LLC在数字控制系统中的实现内容:
- 基于TSC方法的电流模式谐振变换器的数字化控制实现与思考
- 基于TSC方法的电流模式谐振变换器的数字化控制实现与思考P2
- 基于TSC方法的电流模式谐振变换器的数字化控制实现与思考P3
- 基于TSC电流模式谐振变换器的数字化实现与测试P4
- 基于TSC电流模式谐振变换器的数字化实现与环路测试P5
- 基于TSC电流模式谐振变换器的数字化实现与测试 P6
- 提取环路测试数据进行系统闭环控制参数设计
- A novel current mode LLC control method: Time Shift Control
- 基于Time Shift Control思想的电流模式LLC在数字控制系统中实现的思考
- VMC和CMC的LLC控制器仿真对比 第五节 完结篇
关于本人: 我是杨帅,目前从事逆变器储能行业,专注在双向AC/DC变换器领域,对双向DC/DC的研究较多。数年来一直从事电力电子仿真技术研究与应用推广,致力于实现让天下没有难搞的电源而努力。